第八章作業(yè)本答案

1、第八章 熱力學基礎8-1如圖所示，bca為理想氣體絕熱過程，b1a和b2a是任意過程，則上述兩過程中氣體做功與吸收熱量的情況是：（ ）(A) b1a過程放熱，作負功；b2a過程放熱，作負功(B) b1a過程吸熱，作負功；b2a過程放熱，作負功(C) b1a過程吸熱，作正功；b2a過程吸熱，作負功(D) b1a過程放熱，作正功；b2a過程吸熱，作正功8-2 如圖，一定量的理想氣體由平衡態(tài)A變到平衡態(tài)B，且它們的壓強相等，則在狀態(tài)A和狀態(tài)B之間，氣體無論經過的是什么過程，氣體必然（ ）pVABO(A)對外作正功(B)內能增加(C)從外界吸熱(D)向外界放熱8-3 兩個相同的剛性容器，一個盛有氫氣，

2、一個盛氦氣（均視為剛性分子理想氣體），開始時它們的壓強溫度都相同，現(xiàn)將3J熱量傳給氦氣，使之升高到一定溫度，若使氫氣也升高同樣溫度，則應向氫氣傳遞熱量為（ ）(A) 6 J (B) 3 J (C) 5J (D) 10 J8-4 有人想象了如題圖四個理想氣體的循環(huán)過程，則在理論上可以實現(xiàn)的為（ ） (A) (B) (C) (D)8-5一臺工作于溫度分別為327oC和27oC的高溫熱源和低溫源之間的卡諾熱機，每經歷一個循環(huán)吸熱2 000 J，則對外作功（ ）(A) 2 000 J (B) 1 000 J(C) 4 000 J (D) 500 J8-6 根據熱力學第二定律（ ）(A) 自然界中的一切

3、自發(fā)過程都是不可逆的 (B) 不可逆過程就是不能向相反方向進行的過程(C) 熱量可以從高溫物體傳到低溫物體，但不能從低溫物體傳到高溫物體 (D)任何過程總是沿著熵增加的方向進行8-7 一定質量的氣體，在被壓縮的過程中外界對氣體做功300，但這一過程中氣體的內能減少了300，問氣體在此過程中是吸熱還是放熱？吸收或放出的熱量是多少？解：由于外界對氣體做功，所以：由于氣體的內能減少，所以：根據熱力學第一定律,得:是負值，表示氣體放熱；因此氣體放出了600的熱量。8-8一定量的氫氣(視為剛性氣體)在保持壓強為不變的情況下，溫度由0升高到50，這個過程吸收了的熱量。求：（1）氫氣的物質的量；（2）氫氣的

4、內能增量；（3）氫氣對外做功；（4）如果氫氣的體積保持不變而溫度發(fā)生了同樣的變化，則氫氣吸收了多少熱量？解：（1）由可得：（2）由得：（3）由熱力學第一定律得：（4）由等體過程特點知：8-9一定質量的剛性雙原子分子理想氣體，其體積和壓強按的規(guī)律變化，其中為常數(shù)，當氣體由膨脹到。求：（1）在膨脹過程中氣體所做的功；（2）內能的變化；（3）理想氣體吸收或放出的熱量。解：（1）（2）因為，所以：（3）由熱力學第一定律得： 8-10有可能利用表層海水和深層海水的溫差來制成熱機。已知熱帶海水區(qū)域的表層水溫是25，300m深處水溫約為5。求：在這兩個溫度之間工作的卡諾熱機的效率是多少？解：有卡諾定理知：8

5、-11一冰箱工作時，其冷凍室中的溫度為-10，室溫為15。若按照理想卡諾制冷循環(huán)理論，則此制冷機每消耗的功，可以從冷凍室中吸收多少熱量？解：由公式得：又由公式得： 8-12理想卡諾熱機在溫度為27和127的兩個熱源之間工作，若在正循環(huán)中，該機從高溫熱源吸收1200的熱量，則將向低溫熱源放出多少熱量？對外做了多少功？解：由得：8-13一卡諾熱機在1000K和270C的兩熱源之間工作。若（1）高溫熱源溫度提高到1100K，（2）低溫熱源降到200K，求理論上的熱機效率各增加多少？解：本題為卡諾循環(huán)問題 （1） ， （2） ， 8-14一定質量的氧氣(視為剛性氣體)經歷以下兩個過程：（1）A到C；（

6、2）A經B到C。求：兩個過程中的、。（）解：（1）A到C: = = =（2）A經B到C: ,8-15摩爾質量為自由度為的分子組成的理想氣體總質量為,開始時處于壓強為溫度為的平衡態(tài),后經過一個絕熱過程,壓強變?yōu)?求在此過程中氣體對外作的功。解：由于絕熱過程存在公式恒量,所以有： 所以，8-16汽缸內貯有36g水蒸汽(水蒸汽分子視為剛性分子理想氣體分子), 如圖所示經ABCDA循環(huán)過程。其中AB、CD為等體過程,BC為等溫過程,DA為等壓過程。試求:（1）DA過程對外做功；（2）AB過程內能增量；（3）循環(huán)過程水蒸汽做的凈功；（4）循環(huán)效率。解：（1）DA過程對外做功（2）（3）， （4），。8-

7、17物質的量為1mol理想氣體從狀態(tài)變化至狀態(tài)，已知其定體摩爾熱容為，其變化的圖線如圖所示。求：（1）氣體內能增量；（2）氣體對外做功；（3）氣體吸收的熱量。解：（1）（2）用圖形面積求: （3）由得：8-18下圖所示的循環(huán)是由兩個等體過程和兩個絕熱過程組成的正循環(huán)。已知B,C兩狀態(tài)的溫度分別是和，試求此循環(huán)的熱機效率是多少？解：A到B過程,放熱的多少為 C到D過程,吸熱的多少為 由于DA過程： ，BC過程：所以，故： 8-19一定量的理想氣體經歷如圖所示的循環(huán)過程。其中BC，DA為絕熱過程，已知,求循環(huán)效率。解：A到B過程,吸熱的多少為C到D過程,放熱的多少為 由于DA過程： ，BC過程：所以，故： , 8-20 如圖為某種理想氣體，已知該氣體的定壓摩爾熱容與定體摩爾熱容之比為，圖中,也均為已知量，BC為絕熱過程，試用以上五個已知量表示出熱機循環(huán)效率。解：A到B過程,吸熱的多少