熱力學(xué)習(xí)題試卷

1、熱力學(xué)基礎(chǔ)習(xí)題練習(xí)一、選擇題對(duì)于物體的熱力學(xué)過程，下列說法中正確的是(A)內(nèi)能的改變只決定于初、末兩個(gè)狀態(tài),與所經(jīng)歷的過程無關(guān)(B)摩爾熱容量的大小與所經(jīng)歷的過程無關(guān)(C)在物體內(nèi)，若單位體積內(nèi)所含熱量越多，則其溫度越高(D)以上說法都不對(duì)熱力學(xué)第一定律表明(A)系統(tǒng)對(duì)外做的功不可能大于系統(tǒng)從外界吸收的熱量(B)系統(tǒng)內(nèi)能的增量等于系統(tǒng)從外界吸收的熱量(C)不可能存在這樣的循環(huán)過程，在此過程中，外界對(duì)系統(tǒng)所做的功不等于系統(tǒng)傳給外界的熱量(D)熱機(jī)的效率不可能等于1一定量的理想氣體從狀態(tài)(P,V)出發(fā)，到達(dá)另一狀態(tài)(p,).一次是等溫壓縮到羨，外界做功A;另一次為絕熱壓縮到V,外界做功W.比較這兩

2、個(gè)功值的大小是2(A)AW(B)A=W(C)AV2 Vac為等溫過程，ad做功、計(jì)算題1.解：(1)在過程I中氣體對(duì)外做功為 內(nèi)能增量為由熱力學(xué)第一定律，此過程氣體吸收的熱量為(2)在過程II中氣體對(duì)外做功為.V3.、，& dVA2 - V P dV - p2 V2 V v =2 p 3V3 - p2V2O1又據(jù)pV2 =C可得所以(p2、2)人/解圖9-3-1 (p1,V1)P3 =P1*V55過程II氣體內(nèi)能增量為AE2R(T3 -T2 )=*p3V3 - p2V2 )過程 II 氣體吸熱 Q2 =A2 +AE2 =4.85父103 J+6.06 m 103 J= 1.09 m 104J整

3、個(gè)過程氣體吸收熱量Q =Q1Q2.解：(1)刈=14=他t Q1T1Q180003001 -400J = 32000 JQ1 = Q2A爭第二個(gè)熱機(jī) Q2不變，Q； = Q2+A3 =2400010000=34000由借得己!。.解：(1) pV圖上循環(huán)曲線如解圖9-3-6所示，其中ab為絕熱線，bc為等體線，ca為等溫線.(2)等體過程放熱為Qv= Cv (T2-T1)等溫過程吸熱為Qt =RT1lnA(2)V12絕熱過程方程V1T =玲)丸2雙原子分子氣體Cv =5R =1.42由(1)(3)式解得系統(tǒng)一次循環(huán)放出的凈熱量為若100次循環(huán)放出的總熱量全部用來熔解冰，則熔解的冰的質(zhì)量為100

4、Qm 二= 7.16 10kg.解：(1) c- a等體過程有壓=pcTa - T a c所以b-c等壓過程有Tc=Ta(壓)=75KpaVb_VcTa-Tc所以二22(2)氣體的物質(zhì)的量為=2=上迄=0.32你01MRTa由了=1.40可知?dú)怏w為雙原子分子氣體，故c-a等體吸熱過程Aca=0b-c等壓壓縮過程A”=Pb(Vc-Vb)=-400JEbc=vCv(Tc-Tb)=-100J整個(gè)循環(huán)過程AE=0,循環(huán)過程凈吸熱為a-b過程凈吸熱Qab=QQbcQca(3)Qab0為凈吸熱，a-b過程經(jīng)歷了升溫、降溫過程，設(shè)溫度轉(zhuǎn)折點(diǎn)為Xa-b過程dE=mRdT=-(pdVVdp),dA二pdV由熱力

5、學(xué)第一定律工擊心十旬4P100300ab直線方程為=?dp=-75dVV-645.解：(1) B室中進(jìn)行的是絕熱過程.設(shè)初始平衡時(shí)狀態(tài)為(po,V0,To),達(dá)到平衡終態(tài)時(shí),的狀態(tài)為(pa,Va,Ta)和(pb,Vb,Tb),則有由初終態(tài)的狀態(tài)方程利用(1)式可得對(duì)B室有準(zhǔn)靜態(tài)絕熱過程方程pb - pa = 2 p0pa VA _ poVo _ pbVbTaToTbVo 一私TaToTby ypBVB = p0V0兩室于是有令dQ=0解得Vx=4.28m3,即a-x吸熱，x一b放由(3)、(4)式和了=-=Z得 TOC o 1-5 h z Cv51一,1Vo工口1-Vb=。=-和丁8=2To電1.22To22由總體積一定，得A室的終態(tài)體積為代入式(2)因活塞處無功耗，故A氣體推動(dòng)活塞對(duì)B氣體做功的值等于B氣體的內(nèi)能增量(3)A室中吸收的熱量等于它對(duì)B室做的功，加上自己內(nèi)能的增量.解：(1)ca為絕熱過程，則(2)ab為等溫過程，工質(zhì)吸熱J15Q1 = nRT1 In Vibc為等容過程，工質(zhì)放熱為循環(huán)過程的效率.解：卡諾熱機(jī)效率”=1_&2=1_%QiTi熱機(jī)傳給暖氣系統(tǒng)熱量Q2=T3Qi(1)Ti卡諾熱機(jī)向致冷機(jī)輸出的功A=Qi(i-T3)QiTi卡諾致冷機(jī)從天然蓄水池中吸收熱量為于是卡諾致冷機(jī)傳給暖氣的熱量為Qi=Q2Aw