热学答案第六章 完整版.doc

6.1 解:6.2 解:6.3 解:6.4 解: 内能增量: 对于单原子分子理想气体, ,所以, 所吸收的热量 (负号表示该过程放热) 该过程的摩尔热容量为: 6.5 解:(1)由 可得:系统对外界做功: (2)对理想气体,有:利用(1)可得:所以温度降低了.6.6 解:6.7 解:6.8 解:6.9 解: (1)若体积不变,氢所吸收的热量完全变为内能增加量,即: (2)若温度不变, 氢所吸收的热量完全变为对外做的功,即: (3)若压强不变,吸热变为内能增加,同时又对外作功,始末温度改变:体积改变: 6.10 解:6.11 解:6.12 解:6.13 解:6.14 解:在p-V图上做出过程曲线,如下图实线:虚线是等温线,表示初末状态等温. P(pa)V(10-3m3)(1)等压(2)(3)等容绝热 (4)内能变化:气体对外做功:6.15 解:(1)过程曲线如图实线:Vp等温(1) (2)绝热 (3)(2)总吸热量就是等压过程的吸热量:(3)初末状态温度相同,所以,内能不变.(4)作功:.(5)最后体积: 6.16 解:6.17 解:绝热过程中,可通过计算系统内能的增加求得外力对系统所做的功,系统内能增量为A,B两部分内能增量之和:6.18 解:若活塞向左移动一个微小距离x,左边A部气体被绝热压缩,压强增大;右边B部气体绝热膨胀,压强减小.于是,活塞两边压力不等,合力为;方向指向平衡位置.6.19 解:(1)当一边水银面被压下,以至另一边上升为y时,连通器两边液面不等高,即产生一恢复力,.(负号表示力方向与液面移动方向相反).又(2)若一端封口,则恢复力比前者增加,设此增加量为,其中即为空气绝热膨胀或压缩时压强变化. 可见,恢复力仍与液面位移成正比,方向相反.所以,周期为:从以上结果,得:6.20 解:两次加热量相等,第一次定容加热:第二次定压加热:又6.21 解:考虑最后剩于容器中的那部分气体.设容器体积V0,开启C后那部分气体经历绝热膨胀,膨胀前后压强分别为p1,p0,有: (1)其中V是设想压强为p1时该部分气体体积,Vb,V2b,b可略去,于是: (负号表示温度降低)6.32 解:对小流块m可写出能量转换表达式:U+K=Q+A (1)其中,U为内能的改变,K为小流块动能增量,Q即吸热,A为外力作功和,它包括:重力作功,在进口处其它流体对它作的功p1V,出口处其它流体对它作的功-p2V,及流块在设备内对外作的功-W.A=-mgL+p1V-p2V-W(1)式为:所以6.33 解:6.34 解:6.35 解:由绝热过程方程:可解出 (1)左边可写成 (2)(2)代入(1)得:6.36 解:由于, 故6.37 解:6.38 解:bc过程为等压膨胀,吸热Q1;da过程为等压压缩,放热Q2;效率为:根据绝热过程方程,所以6.39 解:bc为等容升温,吸热Q1;da等容降温,放热Q2.其效率由绝热过程方程,得:所以6.40 解:由39题结果,知此理想循环效率(其中V2是汽缸头间隙容积;是活塞冲程对应的空间体积与汽缸头间隙容积之和),代入即可算得.6.41 解:该循环在bc定容过程中吸热Q1,da定压过程中放热Q2,效率为6.42 解: 该循环在bc定压过程中吸热Q1,da定容过程中放热Q2,效率为:6.43