第六章热力学作业答案.ppt

1、一、选择题,热力学作业答案,A热量越多 B作功越多 C内能越大 D不能确定,2理想气体的温度越高，则,1. 单原子分子组成的理想气体自平衡态A变化到平衡态B，变化过程不知道，但A、B两点的压强、体积和温度都已确定，则可求出,A气体膨胀所做的功 B气体内能变化 C气体传递的热量 D气体分子的质量,A温度升高相同 B温度升高不同 C压强增加相同 D压强增加不同,3.两种mol 数相同理想气体，氧气和二氧化碳，由相同初始状态进行等容吸热过程，如果吸热相同，则这两种气体有,4. 公式EvCVT（CV定容摩尔热容量，v 气体摩尔数）计算理想气体内能增量时，此式 A只适用于准静态的等容过程 B只适用于一切

2、等容过程 C只适用于一切准确态过程 D适用于一切始末态为平衡态的过程,5. 在某个过程中，一定量理想气体内能E随压强p的变化关系为一直线（延长线过Ep图原点）则该过程为 A等温过程 B等压过程 C等容过程 D绝热过程,6. 室温双原子分子理想气体，在等压膨胀时，系统对外作功与从外界吸收热量之比AQ 是 A13 B14 C25 D27,8. 在温度分别为327和27的高温热源和低温热源之间工作的热机，理论上最大效率为,A25 B50 C75 D91.74,7理想气体经过循环过程ABCA，如图所示，AB为等温过程，BC是等体过程，CA是绝热过程，该循环效率可用下列面积之比来表示,A,A.,D不能用

3、面积来表示,D. 不能用面积 来表示,B.,C.,9. 高温热源热力学温度是低温热源热力学温度的n倍，则理想气体在一次卡诺循环中，传给低温热源的热量是从高温热源吸取的热量的,10. 根据热力学第二定律可知：,A. 功可以全转换为热，热不能全转换为功； B. 热可以从高温物体传到低温物体，但不能 从低温物体传到高温物体 C. 不可逆过程是不能向相反方向进行过程 D. 一切自发过程都是不可逆的,1.在等压过程中，理想气体吸收热量一部分用来 ，另一部分用来 ，故在吸收一定热量的情况下， 小于等温过程， 小于等容过程。,二、填空题,做功,2.理想气体作绝热膨胀时，依靠 而作功；如果此时的体积增量与作等

4、温膨胀时的体积增量相同，则 比作等温膨胀时要快。,增加内能,增加内能,做功,减少内能,压强降低时,_。,_。,3.摩尔热容量数值可以有 个，在 过程中，摩尔热容量为零，在 过程中，摩尔热容量为无穷大。,4. 已知1mol 某种理想气体，在等压过程中温度上升1K，内能增加 20.78J，则气体对外作功为 ，气体吸收热量为 。,无数,绝热,等温,8.31 J,29.09 J,5. 气体等温压缩到给定体积时外界对气体作功,又经绝热膨胀返回原来体积时气体对外作功,整个过程中气体从外界吸收热量 Q =,内能增量 E =,6. 理想气体的定压摩尔热容和定容摩尔热容的关系式是 ，CPCV 的物理意义是 。,

5、升高单位温度，定压过程需要吸收更多热量,7. 第二定律开尔文表述说明 不可逆，克劳修斯表述说明 不可逆。,8. 卡诺机从373K高温热源吸热，向273K低温热源放热。若从高温热源吸收1000J热量，则该机所作的功A ，放出热量Q2 。,热功转化过程,热传递过程,9. 对单原子分子理想气体，下面各式代表什么物理意义？ (R为摩尔气体常量，T为气体温度),1mol此气体的内能 ；,此气体的定容摩尔热容量 ；,此气体的定压摩尔热容量 ；,10. 绝热容器被隔板分为两半。两边温度相同。 左边充满理想气体，其压强为,隔板抽出时，左边气体对真空作自由膨胀，达到 平衡后，气体的温度变化, 右边是真空。,_0

6、, 气体压强,_ ,熵值_。,增加,三、计算题,1.如图，系统由状态a沿acb到达状态b的过中， 有350J热量传入系统，而系统作功126J。,解：,(1)沿abd,系统作功42 J，多少热量传入系统? (2)由b沿曲线ba返回a，外界对系统作功84 J， 问系统是吸热还是放热?热量传递多少?,(1) Qabc=350 J,Ec Ea=Qabc Aabc=224J,Qadc=Aadc+ Ec Ea= 42 + 224,(2) Aca= - 84 J,Qca= Aca+ Ea Ec = - 224 - 84 = -308 J,= 266 J,Aabc=126 J,解：由,2. 水平放置的绝热汽缸

7、内有一不导热的隔板，把汽缸分成A,B两室，隔板可在汽缸内无摩擦地平移，如图所示，每室中有质量相同的两种单原子理想气体，它们的压强都是 体积都是 温度都是 。今通过A室中的电热丝对气体加热，传给气体的热量为Q，达到平衡时，A室的体积恰为B室的2倍，试求A、B两室中气体的温度。,由终态时A,B二室的压强相等得,2. 水平放置的绝热汽缸内有一不导热的隔板，把汽缸分成A,B两室，隔板可在汽缸内无摩擦地平移，如图所示，每室中有质量相同的两种单原子理想气体，它们的压强都是 体积都是 温度都是 。今通过A室中的电热丝对气体加热，传给气体的热量为Q，达到平衡时，A室的体积恰为B室的2倍，试求A、B两室中气体的

8、温度。,由热力学第一定律,式中r表示A室（或B室）中理想气体的摩尔数。由上式得,3单原子分子理想气体作如图所示循环，bc为等温过程，在bc中吸热140J，试求：,(1)在一次循环过程中系统从外界吸收的热量 (2)在一次循环过程中系统向外界放出的热量 (3)循环效率,解:,3单原子分子理想气体作如图所示循环，bc为等温过程，在bc中吸热140J，试求：,(1)在一次循环过程中系统从外界吸收的热量 (2)在一次循环过程中系统向外界放出的热量 (3)循环效率,解:,4.将热机与热泵组合在一起的暖气设备称为动力暖气设备，其中带动热泵的动力由热机燃烧燃料对外界做的功来提供。热泵从天然储水池或从地下水取出

9、热量，向温度较高的暖气系统的水供热。同时，暖气系统的水又作为热机的冷却水。若燃烧1kg燃料，锅炉能获得的热量为H，锅炉、地下水、暖气系统的水的温度分别为210oC，15oC，60oC。社热机及热泵均是可逆卡诺机。试问每燃烧1kg燃料，暖气系统所获得的热量的理论数值（不计各种实际损失）是多少？,解:设锅炉，地下水，暖气系统的温度分别为T1、T2、T3,依题意有,即,暖气设备得到的总热量为,又,所以,即,5. 如图示，为1摩尔单原子分子理想气体的循环过程( ln2 = 0.69 )。求：,（1）a状态的状态参量； （2）求循环效率。,解:(1),(2),ab等压压缩,放热,5. 如图示，为1摩尔单

10、原子分子理想气体的循环过程( ln2 = 0.69 )。求：,（1）a状态的状态参量；（2）求循环效率。,(2),bc等体升温,吸热,ca等温膨胀,吸热,解：（1）,6已知1mol理想气体定容热容量为CV，由状态 a（T1，V1）经过下列三个可逆过程：先绝热膨胀 到体积V2=2V1，再等容加热至T2，最后等温压缩 回到状态a。,（1）每一个过程的熵变是多少？ （2）整个循环过程系统的熵变是多少？,可逆绝热过程熵不变,等容升温过程熵变,（2）,6已知1mol理想气体定容热容量为CV，由状态a（T1，V1）经过下列三个可逆过程：先绝热膨胀到体积V2=2V1，再等容加热至T1，最后等温压缩回到状态a。,（1）每一个过程的熵变是多少？ （2）整个循环过程系统的熵变是多少？,等温压缩过程,循环过程系统的熵变为,7. 1 mol单原子理想气体从300 K加热到350 K，问在下列两过程中吸收了多少热量?增加了多少内能? 对外作了多少功?,(1) 体积保持不变；(2) 压力保持不变。,解：（1）,（2）,8.一摩尔单原子分子理想气体作如图所示循环，已知a点的温度为T，且，试