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1、第13章热力学基础作业一、教材：选择填空题1~6；计算题：14,15,23,二、附加题(->选择题Is摩尔数相同的两种理想气体，一种是氨气，一种是氢气，都从相同的初态幵始经等压膨胀为原来体积的2倍，则两种气体：A(A)对外做功相同，吸收的热量不同；(B)对外做功不同，吸收的热量相同；(C)对外做功和吸收的热量都不同；(D)对外做功和吸收的热量都相同。2、如图所示的是两个不同温度的等温过程，则A，(A)I过程的温度高，1过程的吸热多(B)I过程的温度高，II过程的吸热多(C)II过程的温度高，1过程的吸热多o(D)II过程的温度高，II过程的吸热多3、
2、lmol理想气体从p-V图上初态a分别经历如图所示的⑴或(2)过程到达末态b,已知Ta。2>0(B)Q2>>0(C)Q2°4、某理想气体z初态温度为Tt体积为Vf先绝热变化使体积变为2Vr再等容变化使温度恢复到Tr最后等温变化使气体整个循环过程中，气体：A(A)向外界放热(B)从外界吸热(C)对外界做正功(D)内能减少lx一定量的理想气体，其体积和压强依照2"你的规律变化，其中a为已知常数，求：(1)气体从体积H膨胀到匕所作的功；(2)体积为匕
3、时的温度右与体积为％时的温度门之比。解：(1)因为V=a/y[p,嫦•Pdv=所以厂其犷v,v2T2P^/nRy/a2V}2、1mol单原子分子理想气体的循环过程如图的T—V图所示r其中c点的温度为Tc=600K,试求：(1)ab,be、co各个过程系统与外界交换的热量;(2)循环的效率。解：(1)a-b等压过程必=叫卫-Ta)因为等压!13IiL=所以Th=3QQK必=
4、心-7>・6232.5丿b-c等体过程3a(=G©TJ=-R(TC-Th)=3739.5Jc-a等温过程Qca=nRTln^=RTc2=3456J岭(2)h=1-21=13.3
5、8%Q及3、如图为一循环过程的GV图线。该循环的工作物质为ymol的理想气体，CV和卩均已知且为常数。已知a点的温度为右，体积为V.,b点的体积为V2,ca为绝热过程，求:(1)c点的温度;(2)循环的效率.解:(1)ca为绝热过程(2)a-b等温过程VQab=nRT{^b-c等体过程Qbc=nCVm(Tc-T{)=nCvJxg・I■二Hi"E-1?-Fx
6、gnRTln^-®>"-1Gs1■肘4、在等压过程中，0・28千克氮气从温度为293K膨胀到373K,问对外作功和吸热多少?内能改变多少?解等压过程：W=P(V2-V[)=^R(T2-T[)M
7、2X0一x8.31x(373293)—6.65x10’/0二皂C“(7；-T)=—x-x&31x(373-293)=2.33x1(?丿M,A217282、7据2=AE+W/,AE=1.66x104J5、lmol的单原子理想气体，温度从300K加热到350K。其过程分别为（1）容积保持不变；（2）压强保持不变。在这两种过程中求：（1）各吸取了多少热量；（2）气体内能增加了多少；（3）对外界作了多少功。解已知气体为1摩尔单原子理想气体—=1,Cv=-RM2（1）容积不变。Q=—Cv（T.-T｝）=-x&3lx（350—300）=623.25丿M■2根据2
8、=AE+W,W=0,e=AEo气体内能增量AE=623.25Jo对外界做功W=0・（2）压强不变。e=—Cp（7；-7；）=-x8.31x（350-300）=1038.757,E=623.25J,W=1038.75丿—623.25丿=415.5J6、如图所示。某种单原子理想气体压强随体积按线性变化，若已知在A，B两状态的压强和体积，求:（1）从状态A到状态B的过程中，气体做功多少?（2）内能增加多少?（3）传递的热量是多少？解（1）气体作功的大小为斜线AB下的面积W=（叫-匕"匕+*（匕一匕）山-匕）=*（匕+一匕）⑵气体内能的增量为：AE=—①M
9、二匕匕MamRTb=P^Mb③mR②③代入①AE=
10、-PAVA)(3)气体传递的热量+匕+叩(匕-匕)+
11、仇匕-匕匕)7、一定量的刚性理想气体在标准状态下体积为l.Ox102m3，求下列各过程中气体吸收的热量：(1)等温膨胀到体积为2.0x102m3；⑵先等体冷却，再等压膨胀到(1)中所到达的终态。解：⑴如图，在A-B的等温过程中，/£了=0,v2v2v・・・Qt=Wt=jPdV=
12、-^dV=p,V,ln(V2/V,)将片=1.013xl05p«,V,=1.0xl027n3和％=2.0x10》'代入上式，得0=7.02x10°丿(2)A-C等体和—
13、〃等压过程中・・・昇、〃两态温度相同，・•.453=0QaCB=+%B二二％二P2(v2-M)又p2=(Vj
