《（可编）练习六答案(09)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（可编）练习六答案(09)（13页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、箪I分筒务部分贝鼻内方8大学物理练习题六解答一、选择题1. 理想气体经历如图所示的abc平衡过程，则系统对外作功A, 从外界吸收的热量Q和内能的增量AE的正负情况如下：【(a)AEO,QO,QO.(B) AE 0, Q 0, A 0.(C) AE 0, Q v 0, A 0.(D) AE v 0, Q v 0,人 0.解:Bla-bf：,则A0,另外TcTa,故温度升高，内能增加。根 据热力学第一定律Q= A E+A, Q0o2. 一定量理想气体经历的循环过程用V-T曲线表示如图.在此 循环过程中，气体从外界吸热的过程是(A)A8(B)BC(C) C4(D) 48 和 BC解：A-B为等压膨胀
2、过程，B-C为等容降温过程，为等温压缩过程。选A3. 有人设计了一台卡诺热机(可逆的).每循环一次可从400 K的 高温热源吸热1800 J,向300 K的低温热源放热800 J.同时对 外做功1000J,这样的设计是】(A) 可以的，符合热力学第一定律.(B) 可以的，符合热力学第二定律.fininEil1111b/Arr(C) 不行的，卡诺循环所作的功不能大于向低温热源放出的热量.(D) 不行的，这个热机的效率超过理论值.t 300解：选【D卡=1艾=1而= 25%,厶 10005而设计=2 =藏 = 6n超过理论值。mi有如下几种评论，哪种是正确的?4. “理想气体和单一热源接触作等温膨
3、胀时，吸收的热量全部用 来对外作功，对此说法，但违反热力学第二定律。 但违反热力学第一定律。1(A) 不违反热力学第一定律，(B) 不违反热力学第二定律，(C) 不违反热力学第一定律，也不违反热力学第二定律。EH(D) 违反热力学第一定律，也违反热力学第二定律。解：选C理想气体发生了膨胀，是在产生其它影响的情况下， 将热量全部变为有用功。5. 理想气体绝热地向真空自由膨胀，体积增大为原来的两倍， 则始、末两态的温度L与T2和始、末两态气体分子的平均自由 程&与论的关系为 (A)Ti = T2，人=人2(B)T1 = T2，2T1 = 2T2,乔(D)Ti=2T2,解：选B Q = A + A因
4、绝热则2 = 0,向真空自由膨胀不作功,A = ,所以AE = 0, T!=t2oy 1A =l27td2nNIn=y,岭=2%,勺=2巧，二、填空题1. 在pv图上(1) 系统的某一平衡态用 来表示；(2) 系统的某一平衡过程用 来表示；(3) 系统的某一平衡循环过程用 来表示。 解：(1)系统的某一平衡态用一个点来表示。(2)系统的某一平 衡过程用二曲线来表示o(3)系统的某一平衡循环过程用封闭 曲线来表示。 2. 如图所示，已知图中画不同斜线的两部分的面 积分别为&和S2,那么：(1)如果气体的膨胀过 程为。1市，则气体对外作功A=_SijtS2_;(2)如果气体进行a-2-b-l-a的
5、循环 过程，则它对外作功Ag_o3.2mol单原子分子理想气体，经一等容过程后，温度从200K 上升到500K,若该过程为准静态过程，气体吸收的热量为 ； 若为不平衡过程，气体吸收的热量为 解：等容过程则A = 0,332 = AE = vCvAT =-Ar = -x 2x8.31x(500-200) = 7479/III若为不平衡过程，过程曲线有间断点无法求功。此题正好功为零,2 = AE = i= r,-K_,l解：Q = A =二该Tin 旦= 3x8.31 x500xln 2 = 8.64x103/* P2nilC=16. 一定量理想气体，从同一状态开始把其 体积由*压缩到*/2,分别
6、经历以下三种过 程：(1)等压过程；(2)等温过程；(3)绝 热过程.其中： 过程外界对气体 做功最多； 过程气体内能减少最 多； 过程气体放热最多。解:绝热；等压；等压.等温过程放热|0| =诙心2等压过程放热Qp = ! C S诙，$ m 2三、计算题1. Imol双原子分子理想气体从状态A（pi,Vi）沿pV图所示直线变化到状态B（p2,V2）,试求：（1）气体的内能增量；（2）气体对 外界所作的功；（3）气体吸收的热量；（4）此小过程的摩尔热容。（摩尔热容C = AQ/AT,其中Q表示lmol物质在过程中升高温度时所吸 收的热量。）解： AE =:该（&-q）= ：（4乌-耶）（2）人
7、=；（匕+乙）（岭一匚）=!（乙* 匸）+ !（匕* 4弋）nP，=P2v a = p2v2-pv）（3）Q = ae+a = ?（当岭一g%） = 3（R*_gH）=3RC_ 1 0_3（R*4K）_3（诙乃一诙 7；） 3RKT7（4）AT 歯 vT2. lmol双原子分子理想气体作如图的可 逆循环过程，其中1 一2为直线，23为 绝热线，3-1为等温线.已知T2 =2Tn峋=8峋试求： 各过程的功，内能增量 和传递的热量；（用丁和己知常量表示） 此循环的效率（注：循环效率咋W0, W为整个循环过程中气 体对外所作净功，Q】为循环过程中气体吸收的热量）.解：1一2：比=；（邸一职）Pyx=
8、vRT, Pg=vRL=2vRT , W = vRT, = RTAE= vCv(T2 T) =二vRT = RT Q = 3RT、乙匕55P220V.2- 3：星2=6（孔一丁2）二佔/（7；弓）=一5相 7二四 %=快=：凹，q2=o3- 1；偵=W,=vRTn = 一3诙7 In 2 = -2.08/?T,PlQ：=叫=一2.08同nz “I rXr Ur RT、RT, 2,0SRT. C mw W+W+M 220.92Un =丄=二=30.7% n n3RZ33. 一定量的刚性双原子分子理想气体，开始时处于压强为Po= 1.0UlllXio5 Pa,体积为I/。=4X10-3m3,温度为
9、T=300K的初态，后经III绝热过程温度降回到r2=300K,求气体在4V(xlO_37H3)等压膨胀过程温度上升到n=450K,再经P（xlO5Pu） 整个过程中对外作的功. 解：等压过程：V =丄岭=切 x4x 10-3 =6x10-3 ?3T,、300A = 此)劣=_犯=9（7；_&）=；诙（7；_&）p v由。卩。=该7；得该- ；。爲=y（7； - 弓）=5xi.wo：4noT x （450_300）=500J 2*=l.Oxltf x(6xKT，_4xIO。= 200J 绝热过程：2x300整个过程：A = A+A2 =700J.4. 一定量的单原子分子理想气体，从初态A出发，
10、沿图示直线 过程变到另一状态8,又经过等容、等压两过程回到状态1j(105 Pa)BcV(10-3 n?)2求A-B, B-C, C-A各过程中系统对 外所作的功W，内能的增量AE以及所吸收 的热量Q.（2）整个循环过程中系统对外所 作的总功以及从外界吸收的总热量（过程吸 热的代数和）.解：（l）A-S： A=|（Pfi + PA）0/B-V4） = 200J33AE1=vCv（7b-7；） = -（75-7；） = -TO-VJ = 750JQab = tE、+ A = 950 J8A? = 033Qbc =也=9/(必-Tb) = 3 诙(L 一孔)=-(W - PbVb) = -600JCT： A. =PC(VA-VC)=-mJ3AE3=vCv(Ta-Tc) = -vR(Ta-Tc)/(105 Pa)A323 (P/-PM)= T50 丿Qca = AE3 + A3 = 250 J(2) A =+A2+A3 =200+0 + (-100) = 100/Q = Qab + Qbc + Qca = 950 +(-600) + (-250) = 100 丿
