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1、课件一补充题:补充题 把P=1atm，V=100cm3的氮气压缩到20cm3，求若分别经历的是下列过程所需吸取的热量Q、对外所做的功W及内能增量,（1）等温压缩;（2）先等压压缩再等容升压回到初温。(2)先等压压缩，W2=P(V2-V1)=-8.1J对全过程，有 Q2=W2+DE=-8.1JDE=0 (T1=T2)对全过程 等容升压，W3=0(1)等温过程, DE=06-21一热力学系统由如图68所示的状态a沿cb过程达到状态b时，吸取了6J的热量,对外做了5的功。(1) 如果它沿ad过程达到状态b时，对外做了20J的功,它吸取了多少热量？(2）当它由状态沿曲线ba返回状态a时，外界对它做了2
2、82的功,它将吸取多少热量?是真吸了热，还是放了热?解： 根据热力学第一定律 （）a沿acb过程达到状态b，系统的内能变化是： 由于内能是状态系数，与系统所通过的过程无关系统由a沿db过程达到状态时系统吸取的热量是:(2）系统由状态b沿曲线b返回状态a时,系统的内能变化：即系统放出热量86 6g氧气的温度由0升至50,1保持体积不变；(2)保持压强不变。在这两个过程中氧气各吸取了多少热量？各增长了多少内能?对外各做了多少功?解：（1) W0 (2） 6-24 一定量氢气在保持压强为4.0a不变的状况下，温度由.0 升高到5.时,吸取了6.0104 的热量。 （1） 求氢气的量是多少摩尔？ （2
3、)求氢气内能变化多少? () 氢气对外做了多少功?(4） 如果这氢气的体积保持不变而温度发生同样变化、它该吸取多少热量？ 解: (1）由 得 （2） （3) (4)图6-24 习题6-21 图解6-2 使一定质量的抱负气体的状态按图624中的曲线沿箭头所示的方向发生变化，图线的BC段是以P轴和轴为渐近线的双曲线。（)已知气体在状态A时的温度30K,求气体在B，C和状态时的温度。（2)从到D气体对外做的功总共是多少？解:（1)A为等压过程： BC为等温过程: D为等压过程： （2) 图26、如图2所示,一定量的抱负气体经历ACB过程时吸热0J，则经历AA过程时吸热又为多少? 图6-25 习题6-
4、25 图解6-28 如图25为一循环过程的TV图线。该循环的工质是 m1的抱负气体。其和均已知且为常量。已知a点的温度为,体积为,b点的体积为,ca为绝热过程。求:(1） c点的温度；(2) 循环的效率。解： (1)c a为绝热过程， (2)a等温过程,工质吸热bc为等容过程,工质放热为 循环过程的效率图6-30 习题6-29 图解6-30 1ol氮气的循环过程如图60所示,b和cd为绝热过程，b和da为等体过程。求:(1)a，,c,d各状态的温度。(2）循环效率。解:(1）由抱负抱负气体状态方程得a状态温度b状态的温度状态的温度状态的温度（2)根据热力学第一定律, 为等体过程:为等体过程:（
5、2) 循环效率631 如图26表达一氮气循环过程，求一次循环过程气体对外做的功和循环效率。解: 如图626所示，完毕一次循环过程气体对外所做的功为矩形bcd的面积:即:或： 循环过程中氮气吸取的热量由抱负气体状态方程 图6-27 习题6-31 图解632 图67所示为1ol单原子抱负气体经历的循环过程,其中b为等温线,若，已知,求循环的效率。解:设b等温线的温度为，b点的压强:； ；;为等体过程为等压过程6-、一台冰箱工作时，其冷冻室中的温度为1，室温为5。若按抱负卡诺致冷循环计算，则此致冷机每消耗J的功，可以从冷冻室中吸出多少热量？-34 一台家用冰箱，放在气温为300K的房间内,做一盘1的
6、冰块需从冷冻室取走的热量。设冰箱为抱负卡诺致冷机。(1）做一盘冰块所需要的功是多少？（2)若此冰箱能以的速率取出热量，求所规定的电功率是多少瓦？做冰块需多少时间？解: ）由于卡诺致冷机的制冷系数,做一盘冰块所需要的功是: （2）取走的热量所需用的时间为: 23 g氦气吸取103 J的热量时压强未发生变化,它本来的温度是300K，最后的温度是多少?解: 由 得- 3 mol氧气在压强为2atm时体积为0L。先将它绝热压缩到一半体积，接着再令它等温膨胀到原体积。(1)求这过程的最大压强和最高温度；(2) 求这一过程中氧气吸取的热量、对外做的功以及内能的变化。解： (1)最大压强和最高温度出目前绝热
7、过程的终态（2) 26 一定量氢气在保持压强为.0P不变的状况下，温度由0 升高到5.0时,吸取了6.0104的热量。 （) 求氢气的量是多少摩尔? （2) 求氢气内能变化多少? (3) 氢气对外做了多少功?() 如果这氢气的体积保持不变而温度发生同样变化、它该吸取多少热量? 解： （1）由 得 () （） （4）627 有也许运用表层海水和深层海水的温差来制成热机。已知热带水域表层水温约为2，0m深处水温为。求这两个温度之间工作的卡诺热机的效率多大？解: 6-2 一台冰箱工作时，其冷冻室中的温度为0,室温为15。若按抱负卡诺致冷循环计算，则此致冷机每消耗J的功，可以从冷冻室中吸出多少热量？解
8、: 由于 因此6-30 如图66表达一氮气循环过程，求一次循环过程气体对外做的功和循环效率。解： 如图6所示，完毕一次循环过程气体对外所做的功为矩形abd的面积：即:或: 循环过程中氮气吸取的热量由抱负气体状态方程 图6-29习题6-34图解3 1ml氧气(当成刚性分子抱负气体)经历如图629的过程由经b到c。求在此过程中气体对外做的功、吸的热以及墒变。解： 此过程中气体对外做功，由氧气在点的温度 氧气在点的温度此过程中氧气对外做的功：由氧气内能的变化：熵变： -5 求在一 个大气压下0g,40的冰变为100的蒸汽时的熵变。已知冰的比热,水的比热 ，在1.013气压下冰的熔化热,水的汽化热。解
9、: 的冰升温至时的熵变为 冰等压等温熔成的水时的熵变为的水等压升温至时的熵变为的水等压等温汽化为的水蒸气时的熵变为的冰变为的水蒸气时的总熵变为636你一天大概向用围环境散发J热量,试估算你天产生多少熵?忽视你进食时带进体内的熵，环境的温度按2K计算。解 :设人体温度为,环境温度为。一天产生的熵即人和环境熵的增量之和，即63 一汽车匀速开行时，消耗在多种摩擦上的功率是2kW。求由于这个因素而产生熵的速率（/(K.）是多大?设气温为。解:产生熵的速率为6- 云南鲁甸县大标水岩瀑布的落差为6m,流量约为3。设气温为20，求此瀑布每秒钟产生多少熵?解： 水落下后机械能转变为内能使水温从升高到。可由下式求得:,即 由给定数值此问题中只有水发生熵变，1秒内水的熵变为：
