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1、第八章热力学基本I一.选择题A1.(基本练习4)必定量幻想气体从体积Vi,膨胀到体积V2分离阅历的进程；是：A-B等压进程，2C等温进程；2D绝热进程，个中吸热量最多的进程(A)是A-B.(B)是C.(C)是AD.(D)既是B也是4C,两进程吸热一样多.【提醒】功即进程曲线下的面积，由图可知AabAacAad；依据热力学第必定律：QAEAD绝热进程：Q0;AC等温进程：QAac；AB等压进程：QAabEab,且E0La/La/A.B2.(基本练习6)如图所示，一绝热密闭的容器，用隔板分成相等的两部分，左边盛有必定量的幻想气体，压强为po,右边为真空.今将隔板抽去，气体自由膨胀，当气体达到均衡时
2、，气体的压强是(A)po.(B)po/2.(C)2Ro.(D)po/21【提醒】该进程是绝热自由膨胀：Q=o,A=o；依据热力学第必定律QAE得Eo,丁。T；依据状况方程pVRT得pVopV；已知V2V),.ppo/2.D3.(基本练习1。)必定量的气体作绝热自由膨胀，设其热力学能增量为E,嫡增量为S,则应有(A)E0S0(B)(C)E0S0.(D)E0S0【提醒】由上题剖析知：E0；而绝热自由膨胀进程是孤立体系中的不成逆进程，故嫡增长.D4.(自测进步1)质量必定的幻想气体，从雷同状况动身，分离阅历等温进程.等压进程和绝热进程，使其体积增长1倍.那么气体温度的转变(绝对值)在(A) 绝热进程
3、中最大，等压进程中最小.(B) 绝热进程中最大，等温进程中最小.(C) 等压进程中最大，绝热进程中最小.(D)等压进程中最大，等温进程中最小.【提醒】如图.等温AC进程：温度不变J%Ta0;等压进程：PaPb,依据状况方程pVRT,得:TBTAVb VaTb 2Ta , |Tb Ta Ta【或者】等压进程:ApPa(Vb Va)R Tb Ta , Tb Ta绝热进程：A E R ； R，由图可知；R Td Ta , |Td Ta/ ；2 RApA,所以Tb TaTd TaA5.(自测进步3)必定量的幻想气体，分离阅历如图(1)所示的abc进程,(图中虚线ac为等温线),和图(2)所示的def进
4、程(图中虚线df为绝热线).断定这两种进程是吸热照样放热.(A) abc进程吸热，def进程放热.(B) abc进程放热，def进程吸热.(C) abc进程和def进程都吸热.(D) abc进程和def进程都放热.【提醒】(a)Tc,EcEa0,Qabc-E,)Aabc0,吸热.(b)df是绝热进程，Qdf0,EfEdAf,QdefAdef(EfEd)AdefAdf,“功”即为曲线下的面积，由图中可见，Adef%,故Qdef0,放热.B6.(自测进步6)幻想气体卡诺轮回进程的两条绝热线下的面积大小(图中暗影部分)分离为S和&，则二者的大小关系是：(A)SiS.(B)Si=S2.(C)SS2.(
5、D)无法肯定.【提醒】两条绝热线下的面积大小即为“功的大小”.绝热进程的功的大小为|A|E|；R(TiT2),仅与高平和低温热源的温差有关而两个绝热进程对应的温差雷同，所以作功A的数值雷同，即进程曲线下的面积雷同.二.填空题1 .(基本练习13)必定量的某种幻想气体在等压进程中对外作功为200J.若此种气体为单原子分子气体，则该进程中需吸热500J;若为双原子分子气体，则需吸热700J.【提醒】据题意AMpdVpVRT200(J)Mmol-A,QA2对于单原子分子：i3,所以Q5A500（J）；2对于双原子分子：i5,所以Q7A700（J）22.（基本练习14）给定的幻想气体（比热容比为已知）
6、，从尺度状况（P0. V0. T。）开端，作绝热膨胀，体积增大到三倍，膨胀后的温度T=挥，压弓p=竽【提醒】求温度的变更，可用绝1T0V0 1 TV 1, T To V0工1V 3 1程方程：求压强的变更，可用绝热进程方程：p0V0pV ,得：PoVoVPo33.（自测进步11）有 摩尔幻想气体，作 如图所示的轮回进程 acba,个中acb为半圆 弧，b a为等压线，pc=2pa.令气体进行a b 的等压进程时吸热Qb,则在此轮回进程中气体净吸热量Q Qb.（填入： ,或=）【提醒】a-b进程：Qab A E S矩形-R T2而acba轮回进程的净吸热量Q A S半圆，pc=2pa,由图可知:
7、S巨形S半圆，且T0,E0,所以QabQ4.（自测进步12）如图所示，绝热进程ABCD等温进程DEA和随意率性进程BEC构成一轮回进程.若图中ECD所包抄的面积为70J,EAB所包抄的面积为30J,DEA进程中体系放热100J,则：(1)全部轮回进程(ABCDEy钵系对外彳有功为40J.(2)BEC进程中体系从外界吸热为140J.【提醒】(1)全部轮回进程(ABCDE琳系对外作功为AAeabe(逆循环)Aecde(正循环)307040(J)；ABCDEAQBECQCDQDEA0 Qbec 0 ( 100),同时Qabcdeaa40(J),Qbec140(J)5.(自测进步13)如图示，温度为T
8、0,2T0,3T0三条等温线与两条绝热线围成三个卡诺轮回：(1) abcda,(2)dcefd ,(3) abefa,其效力分离为 ： %”2：50% ,43： 66.7%【提醒】由 1 T2(Ti对应高温热源的温Ti度，T2对应低温热源的温度)，得：1To3To23TcdTab2To3To11To2To36.(自测进步15)1mol的单原子幻想气体，从状况I(Pi,V)变更至状况II(p2,V2),如图所示，则此进程气体对外作的功为1(PiP2)(V2V1),接收的热量为1/3-(PiP2HV2V1)二(p2V2P1V1)22【提醒】气体对外作的功=进程曲线下的梯形面积；由热力学第必定律，得
9、QAEA：R(T2Ti),个中i3,1mol,R(T2Ti)p2V2pV1，三.盘算题1 .(基本练习18)温度为25c.压强为1atm的1mol刚性双原子分子幻想气体，经等温进程体积膨胀至本来的3倍.(1)盘算这个进程中气体对外所作的功.(2)假若气体经绝热进程体积膨胀为本来的3倍，那么气体对外作的功又是若干?解：(1)等温膨胀：T127325298K,V23V1,1mol(2)绝热进程：AE；R(T2T1),个中i5,1mol,T2可由绝11热进程方程求得：T2V21T1V11,T2T1V111192K,V232 .(基本练习19)必定量的单原子分子幻想气体，从初态A动身，沿如图所示直线进
10、程变到另一状况B,又经由等容.等压两进程回到状况A.(1)求心RB-GCAA各进程中体系对外所作的功W内能的增量E以及所接收的热量Q(2)全部轮回进程中体系对外所作的总功以及从外界接收的总热量(进程吸热的代数和).解：i3,1(1) AB：A1-(PbPa)(VbVa)200J2BC：A20CA：A3Pa(VaVc)100Ji3E32R(TaTc)-(PaVaPcVc)150J(2) AAA2A3100J3.(基本练习22)必定量的幻想气体阅历如图所示的轮回进程，AcB和CfD是等压进程，B-C和DAA是绝热进程.已知：Tc=300K,Tb=400K.试求：此轮回的效力.解：12QiQiCp(
11、Tb依据绝热进程方程得到：而所以有故Ta),Q2Cp(Tc11TpA TA pD TD ,PaPb ,PcTa/Tb Td/Tc ,1 Q21TC1 1 QiTbTd)1-i-pB TBPd良TCQiTb25%1-i-pC TC（此题不克不及直接由在该体系的轮回进程中个推导进程是必须的）4.（自测进步19）1工式得出，因为不是卡诺轮回.Tb，是经由推导后得出结论Q2 TC,但这QiTb假如必定量的幻想气体，其体积和压强按照V a/j8的纪律变更，个中a为已知常量.试求：（1）气体从体积V1膨胀到V所作的功;（2）气体体积为V1时的温度Ti与体积为V2时的温度T2之比.解：由Va/Jp得pV2V
12、221(1)ApdVdVa2(一VVVV吆吗得TLT1T2 T2p2yV1V1（2）依据幻想气体状况方程5.（自测进步22）单原子分子的幻想气体作卡诺轮回，已知轮回效力刀=20%,试求气体在绝热膨胀时,气体体积增大到本来的几倍？解：运用绝热方程T1V21T2V31,得由卡诺轮回效力1T2/T1得1V21单原子幻想气体L工5,已知0.2,代入彳#V31.423V2四.附加题（自测进步21）两头关闭的程度气缸，被一可动活塞等分为阁下两室，每室体积均为V）,个中盛有温度雷同.压强均为po的同种幻想气体.现保持气体温度不变，用外力迟缓移动活塞（疏忽磨擦），使左室气体的体积膨胀为右室的2倍，问外力必须作若干功？解：设左.右两室中气体在等温进程中对外作功分离用WW暗示，外力作功用W暗示.由题知气缸总体积为2M,阁下两室气体初态体积均为V末态体积各为4V/3和2Vo/3;等温进程幻想气体做功：WM/MmolRTlnV2/Vi,彳可Wip0V01n-P0V0In_3V03429华WWW2p0V0(1nln-)p0V0ln338i1绝热进程：TA195TAVATA21得：ETTA12ta，所以，选择(D)
