大学热学习题 - 图文(3)

热力学（二）6.一定量的理想气体的初态温度为T，体积为V，先绝热膨胀使体积变为2V，再等容吸热使温度恢复为T，最后等温压缩为初态，则在整个过程中气体将：( )A(A)放热(B) 对外界作功(C) 吸热(D) 内能增加1(E) 内能减少Pi?U?2?R?T?0?U?Q?AoA>03T22T1V22 热力学（二）7.在高温热源为127℃，低温热源为27℃之间工作的卡诺热机，对外做净功8000J。维持低温热源温度不变，提高高温热源温度，使其对外做净功10000J，若这两次循环该热机都工作在相同的两条绝热线之间，试求：(1) 后一个卡诺循环的效率；(2) 后一个卡诺循环的高温热源的温度。解：前后两个循环T2不变，Q2不变TAA????1?2Q1Q2?AT1PQ1?Q1?T1???TA?A???1?2T1?Q1?Q2?A?T1oQ2T2V23 Q1???Q1?25 习题课1.一定量的双原子理想气体从压强为1×105帕，体积为10升的初态等压膨胀到末态，在此过程中对外作功200J，则该过程中气体吸热Q＝700J；气体的体积变为1.2?10?2m3。5p?p?p?1?10pa;12解V1?10l?1.0?10?2m3,A?200JA?p(V2?V1)?M?R(T2?T1)等压Q?i?5Mi?2R(T2?T1)?2A?V1?1.2?10?2m3p27 Q?i?27A?A?700J22V2?习题课2.2mol氢气(视为理想气体)从状态参量P0、V0、T0的初态经等容过程到达末态，在此过程中：气体从0外界吸收热量Q，则氢气末态温度T?Q/?5R??T;?P0末态压强P??Q/?5RT0??1.解:等容i?5Q??3.一定量的理想气体经等容升压过程，设在此过程中气体内能增量为△E，气体作功为A，外界对气体传递的热量为Q，则：( )D(A)△E＜0，A＜0 (B)△E＞0，A＞0(C)△E＜0，A＝0 (D)△E＞0，A＝0解等容有A=0?E?i(p2?p1)V?0282 pp0?TT0iR(T?T0)2T?Q/?5R??T0P??Q/?5RT0??1?P0习题课4.一定量的理想气体从体积为V0的初态分别经等温压缩和绝热压缩，使体积变为V0/2，设等温过程中外界对气体作功为A1，绝热过程中外界p对气体作功为A2，则A( )热(A)A1＜A2绝解,由图可知:(B)A1＝A2VA1?A2(C)A1＞A2V0等温02V05.一定量的理想气体经历一准静态过程后，内能增加，并对外作功则该过程为：( )C(A)绝热膨胀过程(B)绝热压缩过程(C)等压膨胀过程(D)等压压缩过程Q?A??E内能增加:?E?0;对外做功;?V?0解AQ???EAp?P?V29 习题课V1)沿如图所示的直线6.1mol氧气由初态A(P1、路径变到末态B(P2、V2)，试求上述过程中，气体内能的变化量，对外界所作的功和从外界吸收的热量(设氧气可视为理想气体，且Cv＝5R/2)p解(1)内能增量:·?E??Cv(T2?T1)??5?(p2V2?p1V1)21A?(p2?p1)(V2?V1)(2)功25R(T2?T1)2p2Bp10AV1V2V(3)热量Q??E?A51?(p2V2?p1V1)?(p2?p1)(V2?V1)2230 习题课7.1mol氮气(视为理想气体)作如图所示的循环abcd，图中ab为等容线，bc为绝热线，ca为等压线，求循环效率：i?2?1.4i7Qca?Cp(Ta?Tc)?R(Ta?Tc)277?(paVa?pcVc)?pa(Va?Vc)?0225?R(Tb?Ta)Qab?Cv(Tb?Ta)255?(pbVb?paVa)?Vb(pb?pa)?022解,氮气i?5;??1mol;??p(?105pa)2b1ac36V(l)由绝热方程:pbVb???1?QQ2?1?caQabQ1?1pcVc?Va?Vb?Vcpc?pb?????22l31??1100 8.如图所示abcda为1mol单原子理想气体进行的循环过程，求循环过程中气体从外界吸收的热量和对外作的净功。332255Qbc?R(Tc?Tb)?(pcVc?pbVb)?0122da33Qcd?R(Td?Tc)?(pdVd?pcVc)?03V(l)222???55Qda?R(Ta?Td)?(paVa?pdVd)?022A2???12.500Q?Q?Q?8?10J1abbc系统吸热Q1Q2?Qcd?Qda?7?102J系统放热解Qab?R(Tb?Ta)?(pbVb?paVa)?0p(105pa)c2b系统对外做静功A?Q1?Q2?1?102J32 9.4?10?3kg的H2被活塞封闭在容器的下半部而与外界平衡，容器开口处有一凸出边缘可防止活塞脱离，如图，(活塞的质量和厚度可忽略)现把2×104J的热量缓慢地传给气体，使气体膨胀，求H2最后的压强，温度和体积各变为多少？(活塞外大气处于标准状态)解,由题意,分析有:Qab?Q总过程结束等压p0,V0,T0p0,V1,T1aQab?Q总,V1?2V0b若Qab?Q总,V1?2V0则p0,V0,T0cbp0?1.01?10pa,T0?273k,V0?4.48?10?2m35a等压p0,2V0,T1等容p2,2V0,T2活塞H233