熱力學習題試卷

1、熱力學基礎習題練習一、選擇題對于物體的熱力學過程，下列說法中正確的是(A)內(nèi)能的改變只決定于初、末兩個狀態(tài),與所經(jīng)歷的過程無關(B)摩爾熱容量的大小與所經(jīng)歷的過程無關(C)在物體內(nèi)，若單位體積內(nèi)所含熱量越多，則其溫度越高(D)以上說法都不對熱力學第一定律表明(A)系統(tǒng)對外做的功不可能大于系統(tǒng)從外界吸收的熱量(B)系統(tǒng)內(nèi)能的增量等于系統(tǒng)從外界吸收的熱量(C)不可能存在這樣的循環(huán)過程，在此過程中，外界對系統(tǒng)所做的功不等于系統(tǒng)傳給外界的熱量(D)熱機的效率不可能等于1一定量的理想氣體從狀態(tài)(P,V)出發(fā)，到達另一狀態(tài)(p,).一次是等溫壓縮到羨，外界做功A;另一次為絕熱壓縮到V,外界做功W.比較這兩

2、個功值的大小是2(A)AW(B)A=W(C)AV2 Vac為等溫過程，ad做功、計算題1.解：(1)在過程I中氣體對外做功為 內(nèi)能增量為由熱力學第一定律，此過程氣體吸收的熱量為(2)在過程II中氣體對外做功為.V3.、，& dVA2 - V P dV - p2 V2 V v =2 p 3V3 - p2V2O1又據(jù)pV2 =C可得所以(p2、2)人/解圖9-3-1 (p1,V1)P3 =P1*V55過程II氣體內(nèi)能增量為AE2R(T3 -T2 )=*p3V3 - p2V2 )過程 II 氣體吸熱 Q2 =A2 +AE2 =4.85父103 J+6.06 m 103 J= 1.09 m 104J整

3、個過程氣體吸收熱量Q =Q1Q2.解：(1)刈=14=他t Q1T1Q180003001 -400J = 32000 JQ1 = Q2A爭第二個熱機 Q2不變，Q； = Q2+A3 =2400010000=34000由借得己!。.解：(1) pV圖上循環(huán)曲線如解圖9-3-6所示，其中ab為絕熱線，bc為等體線，ca為等溫線.(2)等體過程放熱為Qv= Cv (T2-T1)等溫過程吸熱為Qt =RT1lnA(2)V12絕熱過程方程V1T =玲)丸2雙原子分子氣體Cv =5R =1.42由(1)(3)式解得系統(tǒng)一次循環(huán)放出的凈熱量為若100次循環(huán)放出的總熱量全部用來熔解冰，則熔解的冰的質(zhì)量為100

4、Qm 二= 7.16 10kg.解：(1) c- a等體過程有壓=pcTa - T a c所以b-c等壓過程有Tc=Ta(壓)=75KpaVb_VcTa-Tc所以二22(2)氣體的物質(zhì)的量為=2=上迄=0.32你01MRTa由了=1.40可知氣體為雙原子分子氣體，故c-a等體吸熱過程Aca=0b-c等壓壓縮過程A”=Pb(Vc-Vb)=-400JEbc=vCv(Tc-Tb)=-100J整個循環(huán)過程AE=0,循環(huán)過程凈吸熱為a-b過程凈吸熱Qab=QQbcQca(3)Qab0為凈吸熱，a-b過程經(jīng)歷了升溫、降溫過程，設溫度轉(zhuǎn)折點為Xa-b過程dE=mRdT=-(pdVVdp),dA二pdV由熱力

5、學第一定律工擊心十旬4P100300ab直線方程為=?dp=-75dVV-645.解：(1) B室中進行的是絕熱過程.設初始平衡時狀態(tài)為(po,V0,To),達到平衡終態(tài)時,的狀態(tài)為(pa,Va,Ta)和(pb,Vb,Tb),則有由初終態(tài)的狀態(tài)方程利用(1)式可得對B室有準靜態(tài)絕熱過程方程pb - pa = 2 p0pa VA _ poVo _ pbVbTaToTbVo 一私TaToTby ypBVB = p0V0兩室于是有令dQ=0解得Vx=4.28m3,即a-x吸熱，x一b放由(3)、(4)式和了=-=Z得 TOC o 1-5 h z Cv51一,1Vo工口1-Vb=。=-和丁8=2To電1.22To22由總體積一定，得A室的終態(tài)體積為代入式(2)因活塞處無功耗，故A氣體推動活塞對B氣體做功的值等于B氣體的內(nèi)能增量(3)A室中吸收的熱量等于它對B室做的功，加上自己內(nèi)能的增量.解：(1)ca為絕熱過程，則(2)ab為等溫過程，工質(zhì)吸熱J15Q1 = nRT1 In Vibc為等容過程，工質(zhì)放熱為循環(huán)過程的效率.解：卡諾熱機效率”=1_&2=1_%QiTi熱機傳給暖氣系統(tǒng)熱量Q2=T3Qi(1)Ti卡諾熱機向致冷機輸出的功A=Qi(i-T3)QiTi卡諾致冷機從天然蓄水池中吸收熱量為于是卡諾致冷機傳給暖氣的熱量為Qi=Q2Aw