第八章热力学答案

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1、第八章热力学基础(2014)一.选择题1.【基础训练4】[A]一定量理想气体从体积Vi，膨胀到体积％分别经历的过程是：A等压过程，4—C等温过程；A-D绝热过程，其中吸热量最多的过程(A)是A-B.(B)是A-C.(C)是A-D.(D)既是A-B也是A-C,两过程吸热一样多。Pa【参考答案】根据热力学过程的功即过程曲线下的面积，知人佔>人代>Aw；再由热力学第一定律气体吸热2=A+AEAD过程Q=Q；AC过程Q=Aac；AB过程Q=丽，且AEvj>02【基础训练6】[B]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，压强为內，右边为真空.今将隔板抽去，气体自

2、由膨胀，当气体达到平衡时，气体的压强是(A)po.(B)po/2.(C)2>{).(D)p0/2【参考答案】该过程是绝热的自由膨胀过程，所以2=0A=0由热力学第一定律AE=0AT=03【基础训练10】[D]一定量的气体作绝热自由膨胀，设其热力学能增量为△£,爛增量为4S,则应有(A)AE<0..…AS=0(B)AE<0..…AS>Q.(C)AE=0AS=0.(D)AE=0AS>0【参考答案】由上题分析知：AE=0；而绝热自由膨胀过程是不可逆的，故燔增加。4.【白测提高3】[A]—定量的理想气体，分别经历如图(1)所示的"c过程，(图中虚线ac为等温线)，和图(2)所示的阿过程(图中虚线

3、妙为绝热线).判断这两种过程是吸热还是放热.(A)abc11程吸热，必/'过程放热.(B)abc过程放热，d幼过程吸热.(C)abc过程和血/过程都吸热.(D)abc过程和过程都放热.【参考答案】内能是状态量，与过程无关。所以图(1)中：abca程和ac过程的内能增量相同，并由皿为等温线可知△£=()。而功是过程曲线下的面积，显然abc过程的功A>0o由热力学第一定律：abc过程：Q.=A+AE=A>0所以abc过程是吸热过程。同理，在图(2)屮：def过程和df过稈的内能增量相同，并由绝热df过程知&E=_A根据过程曲线下的面积：def过程的功A.z小于df过程的功A所以def过程Q=A

4、Z+AE=AZ+(-A)<0所以def过程是放热过程5.【自测提高4】[B]用下列两种方法(1)使高温热源的温度T)升高(2)使低温热源的温度鸟降低同样的值AT,分别可使卡诺循环的效率升高A⑺和△化，两者相比，(A)A〃]>△ri2.(B)A/?

5、S2.(B)S=S2・(C)S}

6、案】既然是绝热过程就有A=-AE,而两个绝热过程对应的温度变化值相同的数值相同，所以作功A的数值相同，即过程曲线下的面积相同。二.填空题7.【基础训练13】一定量的某种理想气体在等压过程屮对外作功为200J.若此种气体为单原子分子气体，则该过程中需吸热500J：若为双原子分子气体，则需吸热700J.【参考答案】据题意A=[PdV=P^V=—RAT=200(7)JM对于单原子分子内能AE=i—/?-AT=-x200=300(7)2M2所以Q=A+A£=200+300=500(J)对于双原子分子二

7、x200=500(7)e=A+AE=700(7)&【基础训练14】给定的理想气体(比热容比咖已知

8、)，从标准状态(內、％、％)开始，作绝热膨胀，体积增大到三倍，膨胀后的温度t=(丄)鬥•t{)压强P=•p.【参考答案】己知绝热过程的体积变化，求温度的变化，选绝热过程方程V/-1K%同理己知绝热过程的体积变化，求压强的变化，选绝热过程方程P.V/=PVr9.【自测提高12］如图所示，绝热过程AB、CD,等温过程DEA,和任意过程BEC,组成一循坏过程.若图中ECD所包围的面积为70J,所包围的面积为30J,DEA过程中系统放热100J,贝ij：(1)整个循环过程(ABCDEA)系统对外作功为40J.(2)BEC过程屮系统从外界吸热为140J【参考答案】(DQabcdea=AE+A=O+A

9、=Aeabe(逆循环)+Aecde(正循坏)=(-30)+70=40J⑵Qabcdea=Qab+Qbec+Qcd+Qdea=0+Qbec+0+Qdea=Qbec+(-100)=40J所以Qbec=140J10.【自测提高13】如图示，温度为％,27；),37；)三条等温线与两条绝热线围成三个卡诺循环：⑴abcda,(2)dcefd,(3)abefa,其效率分别为733.3%,g50%,H3.66.7%【参考答案】由心*(