10-热力学基础习题解答

1、 本章要点 1. 体积功 w = pdU 2. 热力学第一定律 Q = E2-E+W = SE + Wd(2 = d + dW 3. 气体的摩尔热容 定容摩尔热容 Cv=*R 乙 定压摩尔热容 CP=(- + 1)7? 2 迈耶公式Cr=R+Cv 4. 循环过程 热机效率 =斗=1一存 Q 制冷系数 e=w= 5.卡诺循环卡诺热机效率 卡诺制冷机制冷系数e = = -Ar W T-7 6. 热力学第二定律定性表述：开尔文表述、克劳修斯表述；热力学第二定律的统计意 义； 7. 矯与熾增原理 S=klnW AS = kin字 NO S = S2S = f_()(ir逆 J】1 习题10 一、选择题

2、 10. A 二、填空题 1. 15J 2. 2/5 3. 1.6xlO4J 4. 一丨叫丨；-W2 5. J ; J 6. 500 ； 700 7 7. W/R ； -W 3 8. 尹M ； 0 2 g Z+2 i+2 10. 8.31 J ; J 三、计算题 1. -700J 2. (1)兀=100 K; 倂 300 K (2) WAB =400J ; 麻= 200 J; 氐=0 (3)循环中气体总吸热Q= 200 J. 3. (1)治一 X10J ;(2) A；fX104 J : (3)净功 X103 J :二 13% 4. (1) 7/ = 10% ； (2) W；.=3x104J 习

3、题10 一选择题 i. 1摩尔氧r和1摩尔水蒸代(均视为刚性分子理想气体)，在体积不变的情况下 吸收相等的热量，则它们的： (A) 温度升高相同，压强增加相同。(B)温度升高不同，压强增加不同。 (C)温度升高相同，压强增加不同。(D)温度升高不同，压强增加相同o 2. 一定量理想气体，从状态A开始，分别经历等压、等温、绝热三种过程(AB、 AC、AD),其容积由V,都膨胀到2h,其中o (A) 气体内能增加的是等压过程，气体内能减少的的是等温过程。 (B) 气体内能増加的是绝热过程，气体内能减少的的是等压过程。 (0气体内能增加的是等压过程，气体内能减少的的是绝热过程。 (D)气体内能增加的

4、是绝热过程，弋体内能减少的的是等温过程。 3. 如图所示，一定量的理想气体，沿着图10-17中直线从状态a(压强p = 4 atm, 体积K =2 L )变到状态6 (压强a =2 atm,体积 =4 L )则在此过程中： (A)气体对外做正功，向外界放出热量.(B)气体对外做正功，从外界吸 热. (C) 气体对外做负功，向外界放出热量.(D)气体对外做正功，内能减少. 图 10-17 E 图 10-18 4. 若在某个过程中，一定量的理想气体的内能随压强p的变化关系为一直线(其 延长线过E-p图1(M8的原点)，则该过程为： (A)等温过程 (B)等压过程(C)等体过程(D)绝热过程 1 5

5、. 在室温条件下，压强、温度、体积都相同的氮气和氮气在等压过程中吸收了相同 的热量，则它们对外作功之比为刃氮)/肌氮)=. (A) 5/9(B) 5/7(C) 1/1(D) 9/5 6. 一定量的理想气体，由初态a经历acb过程到达终态b (如图10-19示)，已 知若为双原子分子气体，则需吸热J. 7. 有1 mol刚性双原子分子理想气体，在等压膨胀过程中对外作功F,则其温度变化 ;从外界吸取的热量Qt 内能改变 B. 图 10-22 9. 常温常压下，一定量的某种理想气体(其分子可视为刚性分子，自由度为f),在等 压过程中吸热为Q对外作功为W,内能增加为AE,则彫S. AE/g= . 10

6、. 已知1 mol的某种理想气体(其分子可视为刚性分子)，在等压过程中温度上升1 K, 内能增加了 J,则气体对外作功为,气体吸收热量为 三计算题 1. 如图10-23所示，一定量的理想气体经历a c 6过程时吸热500J,则经历acbdaL 程时，吸热为多少 2. 一定量的某种理想气体进行如图10-24所示的循环过程.己知气体在状态川的 温度为 e=300 K,求(1)气体在状态从C的温度；(2)各过程中气体对外所作的功； (3)经过整个循环过程，气体从外界吸收的总热量(各过程吸热的代数和). 图 10-24 3. 气缸内贮有36 g水蒸汽(视为刚性分子理想气体)，经abcda循环过程如图10-25 所示.其中a-b. c-d为等体过程，bc为等温过程，为等压过程.试求： (1) 旷&过程中水蒸气作的功隐(2) a-b 11程中水蒸气内能的增量“ (3)循环一周水蒸汽作的净功W(4) 循环效率 p (atm) 图 10-25 4. 一定量双原子分子理想气体，经历如图10-26所示循