第六章 热力学 习题

1、牟艳秋T5摩尔数相同的两种理想气体，第一种摩尔数相同的两种理想气体，第一种由单原子分子组成，第二种由双原子由单原子分子组成，第二种由双原子分子组成，现两种气体从同一初态出分子组成，现两种气体从同一初态出发，经历一准静态等压过程，体积鼓发，经历一准静态等压过程，体积鼓胀到原来的两倍（假定气体的温度在胀到原来的两倍（假定气体的温度在室温附近）。在两种气体经历的过程室温附近）。在两种气体经历的过程中，外界对气体做的功中，外界对气体做的功A1 与与A2之比为之比为（ ）；两种气体内能的变化）；两种气体内能的变化E1与与E2之比为（之比为（ ）。）。1：13：5)2(VVPATRiE25&321

2、ii122TT& 恒TVT6两个容器中分别装有氦气和氧气，已两个容器中分别装有氦气和氧气，已知氦气的压强是氧气压强的一半，氦知氦气的压强是氧气压强的一半，氦气的体积是氧气的气的体积是氧气的2倍，试问氦气的内倍，试问氦气的内能是氧气内能的（能是氧气内能的（ ）倍。）倍。0.65, 3,2,21222OHeOHeOHeiiVVppRTMpVRTiM,2E又pVi2E 22OOHeHeVpVp5:3:2OHeEEX1系统从温度系统从温度T1升到升到T2 ，若等容过程吸，若等容过程吸热热Qv、等压过程吸热、等压过程吸热Qp、绝热过程吸、绝热过程吸热热Q0则（则（ ）A. Qv Qp Q0 B.

3、 Qv Qp C. Qp Qv Q0 D. Qp QvE. Q0 Qv F. Qv C)(212TTRiMQv)(2212TTRiMQp00QX3一台卡诺热机，每次循环从温度一台卡诺热机，每次循环从温度400K的高温热源吸热，向温度为的高温热源吸热，向温度为300K的低的低温热源放出部分热量而对外作功。其温热源放出部分热量而对外作功。其效率为（效率为（ ）。）。A.100% B.50% C.75% D.25%D%254003001X6循环循环 I、II，均为可逆卡诺循环，且面，均为可逆卡诺循环，且面积积 S1 S2，则（，则（ ）A.它们对外作功它们对外作功 A1 A2B.它们对外作功它们对外

4、作功 A1 2A12Z1一系统由图一系统由图1中中a态沿态沿abc到达到达c态时，吸收态时，吸收了了350J热量，对外做功热量，对外做功126J。（1）如果沿）如果沿adc进行，则系统做功进行，则系统做功42J，问这，问这时系统吸收了多少热量？时系统吸收了多少热量？（2）当系统由）当系统由c态沿态沿曲线曲线ca返回返回a 态时，如态时，如果外界对系统做功果外界对系统做功84J，问这时系统是吸热还是问这时系统是吸热还是放热？热量传递是多少？放热？热量传递是多少？abcacabc+-=AEEQ224J126-350=-=- abcabcacAQEE 266J42224=+-=adcacadcAEE

5、Q系统向外界放热。 0-308J84-224+-=cacacaAEEQ解：解：（1）abc过程应用热力学第一定律过程应用热力学第一定律adc过程中过程中Aadc=42J（2）ca过程应用热力学第一定律过程应用热力学第一定律Z2用绝热材料制成容器，体积为用绝热材料制成容器，体积为 2V0，被，被隔热材料分成隔热材料分成 A、B 两部分，压强为两部分，压强为 P0、V0，A 内有内有1 mol 单原子理想气体，单原子理想气体，B 内有内有2 mol 双原子理想气体，求：双原子理想气体，求：(1) 两两种气体各自的内能；种气体各自的内能；(2) 抽去隔热板，两抽去隔热板，两种气体混合后处于平衡时的温

6、度种气体混合后处于平衡时的温度 T = ?00123231VpRTEAA）（0022525VpRTEBBBABABAEEEEEE 02即）（RTRTVpVp25232523210000RVpT13800解得解：解：Z31mol单原子理想气体经如图所示的循单原子理想气体经如图所示的循环过程，其中环过程，其中ab为等温线，已知为等温线，已知V1=110-3 m3, V2=210-3 m3,求此循求此循环的效率。环的效率。02=Q:ab12abaaRTVVRTM等温过程0)(25)-(= :bcbcpbcbc-TTRTTCMQ等压过程0)-(23)-(= :cacacavcaTTRTTCMQ等容过程

7、吸热放热吸热解：解：)(25 ),(232ln21cbbccaacaabTTRQQTTRRTQQQ12TVTVcbcb 等压过程：cbaTTT2?)T-1.5(T+2 / )T-2.5(T-11cacb12QQ 单原子分子i=3Z4气缸内有一定质量的氧气，从气缸内有一定质量的氧气，从A状态出状态出发，经历等温膨胀过程发，经历等温膨胀过程AB，等容过程，等容过程BC，绝热压缩过程，绝热压缩过程CA，已知，已知A状态的状态的状态参量为（状态参量为（ PA VA TA），），B点的点的体积为体积为3VA。画出该循环过程图并求该。画出该循环过程图并求该过程的循环效率。过程的循环效率。ABAABVVRT

8、MQQln1) -TR(TM=Q=QCBBC2520=QCA/57,:11其中绝热过程ccAAVTVTAC?112QQ解：解： 由题意画出由题意画出P-VP-V图如下所示图如下所示POVABCV1V2Z5有有1mol 的单原子理想气体，作如图所的单原子理想气体，作如图所示的循环过程，求：（示的循环过程，求：（1）循环过程的）循环过程的净功；（净功；（2）循环效率。）循环效率。设设 ABaAADAPPPPVVmV2,10013. 1,2,153（1）闭合曲线所包围的面积为作功）闭合曲线所包围的面积为作功 JppVVAABAD5510013. 110013. 11)()(（2）单原子）单原子i=3，根据理想气体状态方程，根据理想气体状态方程DAACAABAAAAATVpTVpTVpTVp2222解：解：ACADBTTTTT4&2系统向外界做正功。AABABVABRTTTRTTCQBA23)(23)(