第13章 热力学基础 之习题及参考答案

《第13章 热力学基础 之习题及参考答案》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第十三章习题热力学第一定律及其应用1、如图所示，一定量理想气体从体积V1，膨胀到体积V2分别经历的过程是：A→B等压过程，A→C等温过程；A→D绝热过程，其中吸热量最多的过程。2、一定量的理想气体，分别经历如图(1)所示的abc过程，(图中虚线ac为等温线)，和图(2)所示的def过程(图中虚线df为绝热线)．判断这两种过程是吸热还是放热．abc过程热，def过程热．3、如图所示，一绝热密闭的容器，用隔板分成相等的两部分，左边盛有一定量的理想气体，压强为p0，右边为真空．今将隔板抽去，气体自由膨胀，当气体

2、达到平衡时，气体的压强是。(Cp/CV)4、一定量理想气体，从同一状态开始使其体积由V1膨胀到2V1，分别经历以下三种过程：(1)等压过程；(2)等温过程；(3)绝热过程．其中：__________过程气体对外作功最多；____________过程气体内能增加最多；__________过程气体吸收的热量最多．答案1、是A-B吸热最多。2、abc过程吸热，def过程放热。3、P0/2。4、等压，等压，等压7理想气体的功、内能、热量1、有两个相同的容器，容积固定不变，一个盛有氦气，另一个盛有氢气（看成刚性分子

3、的理想气体），它们的压强和温度都相等，现将5J的热量传给氢气，使氢气温度升高，如果使氦气也升高同样的温度，则应向氨气传递热量是。2、一定量的理想气体经历acb过程时吸热500J．则经历acbda过程时，吸热为。3、一气缸内贮有10mol的单原子分子理想气体，在压缩过程中外界作功209J，气体升温1K，此过程中气体内能增量为_____，外界传给气体的热量为___________________．(普适气体常量R=8.31J/mol·K)4、一定量的某种理想气体在等压过程中对外作功为200J．若此种气体为单原

4、子分子气体，则该过程中需吸热_____________J；若为双原子分子气体，则需吸热______________J.5、1mol双原子分子理想气体从状态A(p1,V1)沿p-V图所示直线变化到状态B(p2,V2)，试求：(1)气体的内能增量．(2)气体对外界所作的功．(3)气体吸收的热量．(4)此过程的摩尔热容．(摩尔热容C=，其中表示1mol物质在过程中升高温度时所吸收的热量．)76、如果一定量的理想气体，其体积和压强依照的规律变化，其中a为已知常量．试求：(1)气体从体积V1膨胀到V2所作的功；(2

5、)气体体积为V1时的温度T1与体积为V2时的温度T2之比．7、如图，器壁与活塞均绝热的容器中间被一隔板等分为两部分，其中左边贮有1摩尔处于标准状态的氦气(可视为理想气体)，另一边为真空．现先把隔板拉开，待气体平衡后，再缓慢向左推动活塞，把气体压缩到原来的体积．求氦气的温度改变多少？答案1、3J2、-700J3、124.7J，-84.3J4、500J；700J5、解：(1)(2)，W为梯形面积，根据相似三角形有p1V2=p2V1，则．(3)Q=ΔE+W=3(p2V2－p1V1)．　(4)以上计算对于A→B

6、过程中任一微小状态变化均成立，故过程中ΔQ=3Δ(pV)．由状态方程得Δ(pV)=RΔT，故ΔQ=3RΔT，摩尔热容C=ΔQ/ΔT=3R．6、解：(1)dW=pdV=(a2/V2)dV(2)∵p1V1/T1=p2V2/T2∴T1/T2=p1V1/(p2V2)由，7得p1/p2=(V2/V1)2∴T1/T2=(V2/V1)2(V1/V2)=V2/V17、解：已知He气开始时的状态为p0、V0、T0、先向真空绝热膨胀：W=0，Q=0→DE=0→DT=0∴T1=T0，V1=2V0由pV=RT5分再作绝

7、热压缩，气体状态由p1、V1、T1，变为p2、V0、T2,∴再由可得氦气，∴温度升高T0=273K，DT=160K循环过程1、如图表示的两个卡诺循环，第一个沿ABCDA进行，第二个沿进行，这两个循环的效率和的关系及这两个循环所作的净功W1和W2的关系是h1h2,W1W22、理想气体卡诺循环过程的两条绝热线下的面积大小(图中阴影部分)分别为S1和S2，则二者的大小关系是：3、如图，温度为T0，2T0，3T0三条等温线与两条绝热线围成三个卡诺循环：(1)abcda，(2)dcefd，(3)abef

8、a，其效率分别为η1_________，η2__________，η3__________．74、一卡诺热机(可逆的)，低温热源的温度为27℃，热机效率为40％，其高温热源温度为_______K．今欲将该热机效率提高到50％，若低温热源保持不变，则高温热源的温度应增加________K．5、一卡诺热机(可逆的)，当高温热源的温度为127℃、低温热源温度为27℃时，其每次循环对外作净功8000J．今维持低温热源的温度不变，提高高