热力学基础习题课VIP免费

解：对等压膨胀：1.对于室温下的双原子分子，在等压膨胀的情况下，系统对外所作的功与从外界吸收的热量之比W/Q为7/25/22/13/2VpW,pmQCT所以,pmWpVQCT由理想气体状态方程，得TRVp,,272pmpmRTRRiCTCRR解：三个过程的E相同并且>0；三个过程对外做功<0;2.如图，bca为理想气体绝热过程，b1a和b2a是任意过程，则上述两过程中气体做功与吸收热量的情况是：（A）b1a过程放热，作负功；b2a过程放热，作负功（B）b1a过程吸热，作负功；b2a过程放热，作负功（C）b1a过程吸热，作正功；b2a过程吸热，作负功（D）b1a过程放热，作正功；b2a过程吸热，作正功VapObc12对于绝热过程，00EW对b1a过程，11QEW对b2a过程，22QEW01WW002WW0解：两种气体经历等容过程,升高相同温度3.两个相同的容器，一个盛氢气，一个盛氦气（均视为刚性分子理想气体），开始时它们的压强和温度都相等，现将6J热量传给氦气，使之升高到一定温度。若使氢气也升高同样温度，则应向氢气传递热量12J10J6J5J对于氦气11,1VmQCRT，对于氢气22,2VmQCRTRTpV由于两种气体初始状态具有完全相同的p,V,T2121,21,VmVmCQQC53解：由理想气体状态方程求出该过程体积变化规律4.如图，一定质量的理想气体，其状态在p-T图上沿着一条直线从平衡态a变到平衡态b，下列说法正确的是：(1)这是一个膨胀过程(2)这是一个等体过程(3)这是一个压缩过程(4)数据不足，无法判断1p2p1T2TpTab222111TVpTVp由p-T图可知1122TpTp12VV解：理想气体的内能5.一定质量的理想气体的内能E随体积V的变化为一直线(其延长线过E~V图的原点)，则此直线表示的过程为：(1)等温过程(2)等压过程(3)等体过程(4)绝热过程OEVRTiE2RTpV理想气体状体方程2iEpV因此，在E~V中p表示直线的斜率，即在该过程p保持恒量解：题设包括两个的过程T相同E相同6.处于平衡态A的一定量的理想气体，若经准静态等体过程变到平衡态B，将从外界吸收热量416J，若经准静态等压过程变到与平衡态B有相同温度的平衡态C，将从外界吸收热量582J，所以，从平衡态A变到平衡态C的准静态等压过程中气体对外界所作的功为J166AB，等容过程1416QEAC，等压过程22582QEW2582416166W7.由绝热材料包围的容器被隔板隔为两半，左边是理想气体，右边真空。如果把隔板撤去，气体将进行自由膨胀过程，达到平衡后气体的熵，气体的温度将解：由不可逆过程的熵增原理、理想气体绝热自由膨胀过程的特点求解增加不变8.一热机从温度为727C的高温热源吸热，向温度为527C的低温热源放热。若热机在最大效率下工作，且每一循环吸热2000J，则此热机每一循环做功为解：热机在最大效率下工作，即工作在卡诺循环下的热机，其效率为J4002.02737272735271112TTC10.2WQ9.1mol理想气体经过等温膨胀，体积由V0变到2V0，则气体的熵变为解：由熵变公式2lnRTdQS对可逆等温膨胀pdVdWdQpVRTRTdVdQV002ln2VVdQRdVSRTV10.一定量的理想气体，由状态a经b到达c。(如图，abc为一直线)，求此过程中(1)气体对外做的功；(2)气体内能的增量；(3)气体吸收的热量。(1atm=1.013105Pa)解(1)气体对外做的功等于abc下的面积abc)atm(p)L(V123123OJ2.405W33m10L1(2)由图看出ccaaVpVpcaTT0E(3)由热力学第一定律，得405.2JQEW11.一定量的理想气体进行如图所示的循环过程。已知气体在状态A的温度为TA=300K，求(1)气体在状态B、C的温度；(2)各过程中气体对外所作的功；(3)经过整个循环过程，气体从外界吸收的总热量(各过程吸热的代数和)。解:(1)CA为等体过程ABC)Pa(p)m(3V100300123OCCAATpTpK100/ACACppTTBC为等压过程CBBCVVTT/300KBCBCTTVV解:(2)各过程中气体对外所作的功分别为ABC)Pa(p)m(3V100300123OAB:J400))((211CBBAVVppWBC:2()200JBCBWpVVCA:30W(3)经过整个循环过程，气体从外界吸收的总热量(各过程吸热的代数和)。整个过程气体做的总功J200321WWWW气体从外界吸收的总热量J2...