热力学习题课选讲例题(物理学教程)第八章习题课选讲例题资料

第八章热力学基础物理学教程（第二版）热力学习题课选讲例题VPAB**oABTT答：（B）例一定量的理想气体，由平衡态AB，则无论经过什么过程，系统必然：A）对外作正功；B）内能增加；C）从外界吸热；D）向外界放热。功和热量都是过程量,始末状态确定后，不同过程，功和热量是不同的;而内能是状态量只决定于始末状态,与过程无关.第八章热力学基础物理学教程（第二版）热力学习题课选讲例题例一定量的理想气体从体积膨胀到体积分别经过如下的过程，其中吸热最多的过程是什么过程？（A-B等压过程；A-C等温过程；A-D绝热过程）AVBVABABABWEQACACWQ0ADQ,0ABE0ADEADACAB0ADACABQQQ解BVAVABCDpVoCpCT0dQ第八章热力学基础物理学教程（第二版）热力学习题课选讲例题oPVACBD等温绝热过程内能增量ΔE/J作功W/J吸热Q/JA→B050B→C-50C→D-50-150D→AABCD循环效率η＝例一定量理想气体的循环过程如P－V图所示，请填写表格中的空格.50500-100150015025%第八章热力学基础物理学教程（第二版）热力学习题课选讲例题J200acbQbaacbacbEQW例：一定量的理想气体经历acb过程时吸热200J，则经历acbda过程时，吸热多少？解babbaaTTVPVPdaacbacbdaacbdaJ200acbacbQWJ1200daWJ1000acbdaQebad)Pa10(5)m10(331414cpVo第八章热力学基础物理学教程（第二版）热力学习题课选讲例题VPAB**O12绝热例：讨论理想气体下图过程中，各过程的正负。QA—B0ABQ0ABABEWA—2—BBAABBAWEQ22ABBAWW2022BAABBAQWWBAABBAWEQ11A—1—BABBAWW1011BAABBAQWW第八章热力学基础物理学教程（第二版）热力学习题课选讲例题例已知2mol氦气先等压膨胀体积倍增，后绝热膨胀至原温度。lVt20,C27111）画P—V图pVABCo)(l20402）在这过程中氦气吸热）（吸12m,2TTCQQpABK)27273(1T2211TVTVK6002T11m,KmolJ79.20pCJ1025.14ABQ3）A-B-C过程氦气的内能变化0,0ET4）A-B-C过程气体做的总功J1025.14WWEQ第八章热力学基础物理学教程（第二版）热力学习题课选讲例题例设有5mol的氢气，最初的压强为温度为，求在下列过程中，把氢气压缩为原体积的1/10需作的功:1）等温过程，2）绝热过程.3）经这两过程后，气体的压强各为多少？Pa10013.1520解1）等温过程J1080.2ln41'2'12VVRTMmW2）氢气为双原子气体57MV,Mp,CCK753)(12112VVTT1T2T121p2p1V101'22VVVpVo'2p1'2TT0QT'2常量第八章热力学基础物理学教程（第二版）热力学习题课选讲例题K7532T)(12,12TTCMmWmV11,KmolJ44.20mVCJ1070.4412W3）对等温过程Pa10013.1)('62112VVpp对绝热过程,有Pa1055.2)(62112VVpp1T2T121p2p1V101'22VVVpVo'2p1'2TT0Q'2T常量第八章热力学基础物理学教程（第二版）热力学习题课选讲例题1VOp2V3V1p2p123V1121225)(25RTTTRE解1):1—2))((21212112VVppW)(211122VpVp121RT11212123RTWEQ例1mol双原子分子理想气体经过如图的过程，其中1—2为直线过程、2—3为绝热过程、3—1为等温过程.已知T1,T2=2T1,V3=8V1.求：1）各过程的功、热量和内能变化；2）此循环热机效率.第八章热力学基础物理学教程（第二版）热力学习题课选讲例题)(23mV,23TTCE2—3023Q)(21mV,TTC125RT252323RTEW3—1031E31131lnVVRTW8ln1RT8ln1313131RTWEQ1Q007.301123RTQ1VOp2V3V1p2p123V2Q12311211QQQQ解:2）第八章热力学基础物理学教程（第二版）热力学习题课选讲例题补充题：（选择题18）过程)1(pTbc0a'a)2(bcaba';两过程和关系1Q2Q211,0)(QQQA211,0)(QQQB211,0)(QQQC211,0)(QQQDpVbc0a'a1'QQca0cbQ21QQba01Q过程bca'cbcaQQQ'2过程第八章热力学基础物理学教程（第二版）热力学习题课选讲例题图中两卡诺循环吗？2121212T1T2W1W21WWpoVpoV2T1T2W1W3T21WW第八章热力学基础物理学教程（第二版）热力学习题课选讲例题例一定量的理想气体，在P—T图上经历如图所示的循环过程abcda，其中ab、cd为两个绝热过程，求：该循环过程的效率。%254003001112TT（K）b（atm）cda300400PTo1Tbcda21TT2TPVo第八章热力学基础物理学教程（第二版）热力学习题课选讲例题a—b等压进气过程b—c绝热压缩过程c—d爆炸等体升压过程d—e绝热膨胀过程e—b排气口开等体降压b—a等压排气过程例：证明奥托循环的效率为（设工质可视为理想气体）。)1(0)(1VVab0VVcde奥托循环过程pVo第八章热力学基础物理学教程（第二版）热力学习题课选讲例题b0VVcdeWcdQebQ解：)(mV,TTCQebeb)(mV,TTCQcdcdQQeb2QQcd1QQ121TTTTcdbe1VTTVTTbecd110)()()1(0)(1VV110rbrcVTVTbc绝热过程110rerdVTVTde绝热过程0QpVo第八章热力学基础物理学教程（第二版）热力学习题课选讲例题问：一条等温线与一条绝热线能否有两个交点？等温线绝热线答：不可能.因为,若一条等温线与一条绝热线有两个交点，则两条曲线构成了一个循环过程，它仅从单一的热源吸热，且全部转换为功，热机效率达100%，违背了热力学第二定律的开尔文说法，所以不成立.第八章热力学基础物理学教程（第二版）热力学习题课选讲例题例下列四个假想的循环过程，哪个可行？pV绝热等温（A）op绝热绝热（C）VopV等温绝热（B）opV绝热绝热等温（D）o