05-4 小结与习题分析1.pdf

第四讲 本章小结第四讲 本章小结 本章小结本章小结 第零定律 热平衡与温度的概念第零定律 热平衡与温度的概念 第一定律 热量 功与内能 能量守恒第一定律 热量 功与内能 能量守恒 第二定律 熵与热力学过程 过程方向第二定律 熵与热力学过程 过程方向 第三定律 绝对零度不能实现第三定律 绝对零度不能实现 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 第四讲 本章小结第四讲 本章小结 0 dV 0 dP 0 dT 0 dQ C T P C T V CPV 1 CPV 2 1 CTV 3 1 CTP EQ VP EQ WQ EW 过程特点过程方程热一律过程 等容 等压 等温 绝热 内能增量 0 V m m ECT M V m m ECT M V m m ECT M PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 第四讲 本章小结第四讲 本章小结 0 VP 1 2211 VPVP 0 R 2 3 R 2 5 R3 R 2 5 R 2 7 R4 T C 0 a C W功Q热量过程 等容 等压 等温 绝热 摩尔热容单 双 多 摩尔热容比 i i2 3 5 5 7 3 4 2 1 ln Vm RT MV 1 2 ln Pm RT MP V m m CT M 2 V m i CR 2 2 P m i CR P m m CT M V m CT M 2 1 ln Vm RT MV 1 2 ln Pm RT MP PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 第四讲 本章小结第四讲 本章小结 循循 环环 过过 程程 正循环 热机 正循环 热机 逆循环 制冷机 逆循环 制冷机 吸 Q W 吸 放 Q Q 1 W Q吸 吸放 吸 QQ Q W 放 Q e 1 2 1 1 T T 卡诺循环卡诺循环 1 12 T TT PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 第四讲 本章小结第四讲 本章小结 热力学第二定律热力学第二定律 两种表述及等价证明两种表述及等价证明 数学不等式数学不等式 0 T Q 态函数 熵态函数 熵 2 21 1 Q SS T 可逆 熵增原理 熵增原理 0dS 熵的统计意义 熵的统计意义 lnSk PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 第四讲 本章小结第四讲 本章小结 1 一条等温线与一条绝热线是否可有两个交点 一条等温线与一条绝热线是否可有两个交点 等温线 绝热线 答 不可能 答 不可能 因为两条曲线构成了闭合曲因为两条曲线构成了闭合曲 线 循环过程只有吸热 且线 循环过程只有吸热 且 对外做正功 热机对外做正功 热机效率效率为为 100 违背违背了热力学第二定了热力学第二定 律 律 问题分析问题分析与与讨论讨论 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 第四讲 本章小结第四讲 本章小结 2 两个循环过程 两个循环过程 过程过程21 2 等温 等温 2 3 等等容容 3 4等等压压 4 1 绝热 绝热 过程过程11 2 等温 等温 2 3 绝热 绝热 3 4 等等压压 4 1 绝热 绝热 试比较哪试比较哪个过程热机个过程热机效率高效率高 1 2 34 3 P V o 等温线 绝热线 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 第四讲 本章小结第四讲 本章小结 吸 Q 放 Q 1 2 34 3 P V o 等温线 绝热线 两个过程吸热是一两个过程吸热是一样样的 的 但但循环循环面积面积不不同同 循环 循环 过程过程作作功不功不同同 解解答 答 吸 Q W 21 WW 21吸吸 QQ 21 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 第四讲 本章小结第四讲 本章小结 3 质质量量 m 28 g 温度温度 t 27 C P 1 atm 的的氮氮 气气 先使其先使其等等压膨胀到压膨胀到原原 来体积来体积的的 1 倍倍 再由体积再由体积 不不变变的的情况下情况下 使压强使压强增增 大大 1倍倍 最后作最后作等温等温膨胀膨胀 使压强降使压强降为为1atm 1 2 3 4态的态的 状状态态参参量量P V T 各各过程过程中中的内能增量 功 热量 的内能增量 功 热量 P V o 1 2 1 2 3 4 求求 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 第四讲 本章小结第四讲 本章小结 解解 K T M 28 g 1 1 1 2 1 2 3 4 P lV atm 11 1 m VR T M P 6 24 2 491 21 2 V VT T 300 600 2 492 23 3 P TP T 1200 4 33 4 P VP V 4 98 1200 P V o 1 2 1 2 3 4 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 第四讲 本章小结第四讲 本章小结 1 2等等压膨胀压膨胀过程过程 1221 V m ECTT M 300600 8 201 J6240 12112 VVPW J2493 35 10 6 242 49 10013 11 121212 WEQ 24936420 J8733 1212 TTCQ P J8733 或或吸热0 P V o 1 2 1 2 3 4 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 第四讲 本章小结第四讲 本章小结 2 3等等容升压容升压过程过程 2332 V m ECTT M 6001200 8 201 J12480 0 23 W 2323 EQ J12480 吸热0 P V o 1 2 1 2 3 4 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 第四讲 本章小结第四讲 本章小结 3 4等温等温膨胀膨胀过程过程 0 34 E 4 343 3 ln Vm WRT MV 3434 WQ 吸热0 2ln120031 81 J6912 J6912 P V o 1 2 1 2 3 4 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 第四讲 本章小结第四讲 本章小结 4 一定量的 一定量的单单原原子分子子分子 理理想气体想气体 从初从初态态 A 出出 发发 沿图示直沿图示直线过程线过程变到变到 另另一一状状态态 B 又经又经过等过等容容 等等压压两过程两过程回到状回到状态态 A 求求 1 A B B C C A 各各 过程过程中系中系统对外统对外所作所作的功的功 W 内能增量及 内能增量及所所吸吸收收的的 热量热量 Q o Pa01 5 P m10 33 V 1 2 12 3 A B C 2 整整个循环过程个循环过程中系中系统统 对外对外所作所作的的总总功功以以及及 总总热量 热量 3 热机热机效率效率 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 第四讲 本章小结第四讲 本章小结 2 1 ABABAB VVPPW J200 ABVBA m EC TT M 2 3 AABB VPVP J750 ABABAB WEQ J950 吸热0 解解 1 A B过程过程 o Pa01 5 P m10 33 V 1 2 12 3 A B C PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 第四讲 本章小结第四讲 本章小结 B C过程过程 0 BC W BCVCB m EC TT M 2 3 BBCC VPVP J600 BCBCBC WEQ 放热0 J600 o Pa01 5 P m10 33 V 1 2 12 3 A B C PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 第四讲 本章小结第四讲 本章小结 C A过程过程 CAACA VVPW J100 CAVAC m EC TT M 2 3 CCAA VPVP J150 CACACA WEQ J250 放热0 o Pa01 5 P m10 33 V 1 2 12 3 A B C PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 第四讲 本章小结第四讲 本章小结 3 热机热机效率效率 AB QQ 吸 CABC QQQ 放 J950 J850 CABCAB WWWW J100 CABCAB QQQQ J100 总总功功 总总热量热量 吸 放 Q Q 1 5 10 2 o Pa01 5 P m10 33 V 1 2 12 3 A B C PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 第四讲 本章小结第四讲 本章小结 6 两两部部可逆机可逆机串联起来串联起来 如图所示如图所示 可逆机可逆机1工作于工作于温度为温度为T1的热的热源源1与温度与温度 为为T2 400K的热的热源源2之间之间 可逆机 可逆机2吸吸收收 可逆机可逆机1放给放给热热源源2的热量的热量Q2 转而放转而放热热 给给T3 300K的热的热源源3 在在 1 两两部部热机热机效效 率相率相等等 2 两两部部热机热机作作功功相相等的等的情况下情况下 求求T1 解解 1 21 2 3 1 2 11 T T T T 3 2 2 1 T T T 300 4002 533 K 1 2 A A 2 T 1 T 3 T 2 Q 2 Q 3 Q PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 第四讲 本章小结第四讲 本章小结 1 2 A A 2 T 1 T 3 T 2 Q 2 Q 3 Q 2 1122 QQ 1 1 2 22 1 Q Q 2 2 1 1 2 3 2 3 1 2 11 1 1 T T T T T T 32 32 2 1 2 1 TT TT T T 3004002 300400 1 400 500 K 12 1 QQ Q 1 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 第四讲 本章小结第四讲 本章小结 4 一一房间房间有有N个个气体分子气体分子 半半个个房间房间的的分子分子数为数为n的的 概概率率为 为 N N n N nw 2 2 2 2 e 1 写出写出这这种种分分布布的熵的表的熵的表达达式式S klnw 2 n 0状状态与态与n 0 5N状状态态之间之间的熵的熵变变是是多少 多少 3 如如果果N 6 1023 计 计算