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热力学定律习题思考题

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1 / 11 习题10-1. 如图所示, AB 、 DC 是绝热过程, CEA 是等温过程, BED 是任意过程,组成一个循环。若图中EDCE 所包围的面积为J70, EABE 所包围的面积为J30,CEA过程中系统放热J100 ,求 BED 过程中系统吸热为多少?解:由题意可知在整个循环过程中内能不变,图中 EDCE 所包围的面积为J70,则意味着这个过程对外作功为70J,也就是放热为70J;EABE所包围的面积为J30,则意味着这个过程外界对它作功为30J,也就是吸热为70J,所以整个循环中放热是70-30=40J。而在这个循环中,AB 、 DC 是绝热过程,没有热量的交换,所以如果CEA过程中系统放热J100,则 BED 过程中系统吸热为100+40=140J 。10-2. 如图所示,已知图中画不同斜线的两部分的面积分别为1S 和2S . (1)如果气体的膨胀过程为a─1─b,则气体对外做功多少?(2)如果气体进行a─2─b─ 1─a 的循环过程,则它对外做功又为多少解:根据作功的定义,在P— V 图形中曲线围成的面积就是气体在这一过程所作的功。则:(1)如果气体的膨胀过程为a─1─b,则气体对外做功为S1+S2 。(2)如果气体进行a─2─b─1─a 的循环过程,则它对外做功为:S1 。10-3. 一系统由如图所示的a 状态沿 acb 到达 b状态,有 334J 热量传入系统,系统做功J126 。(1)经 adb 过程,系统做功J42,问有多少热量传入系统 ? (2)当系统由 b 状态沿曲线 ba 返回状态 a 时,2 / 11 外界对系统做功为J84 ,试问系统是吸热还是放热?热量传递了多少? 解:由 acb 过程可求出b 态和 a 态的内能之差Q=Δ E+A,Δ E=Q-A=334-126=208 J adb 过程,系统作功A=42 J , Q= Δ E+A=208+42=250J 系统吸收热量ba 过程,外界对系统作功A=-84 J , Q=Δ E+A=-208-84=-292 J 系统放热10-4. 摩尔的某种理想气体,状态按paV/的规律变化 ( 式中 a为正常量 ) ,当气体体积从1V 膨胀到2V 时,求气体所作的功及气体温度的变化21TT各为多少?解:在这过程中,气体作功21VvpdVA2121)11()(2121222VVVVVVaVadVVaA由理想气体状态方程:PV=nRT,可知RVTaTVVaTPV222所以:RVaT2,那么温度的变化为:)(2121211VVRaTT10-5. 一侧面绝热的气缸内盛有1mol 的单原子分子理想气体.气体的温度K2731T,活塞外气压Pa1001.150p,活塞面积2m02.0S,活塞质量kg102m(活塞绝热、不漏气且与气缸壁的摩擦可忽略)。由于气缸内小突起物的阻碍,活塞起初停在距气缸底...

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