綜合題練習(xí)演示文稿

綜合題練習(xí)演示文稿1目前一頁(yè)\總數(shù)十八頁(yè)\編于十七點(diǎn)優(yōu)選綜合題練習(xí)目前二頁(yè)\總數(shù)十八頁(yè)\編于十七點(diǎn)1.1mol單原子分子理想氣體作如圖所示的循環(huán)過程，其中AB為直線，BCA是等溫線，求該循環(huán)的效率．V12V1VOpp12p1ABC解：直線AB過程中溫度并非單調(diào)變化的，因而該過程中既有吸熱又有放熱．

為計(jì)算吸收的熱量Q1，寫出直線AB段的過程方程L:上式化簡(jiǎn)為對(duì)直線AB段中的任一微過程：3目前三頁(yè)\總數(shù)十八頁(yè)\編于十七點(diǎn)當(dāng)dQ>0時(shí)吸熱，這時(shí)解出可見吸熱過程存在于氣體體積由V1膨脹到時(shí)．4目前四頁(yè)\總數(shù)十八頁(yè)\編于十七點(diǎn)所吸收熱量為該循環(huán)對(duì)外作功為循環(huán)效率為5目前五頁(yè)\總數(shù)十八頁(yè)\編于十七點(diǎn)2.氣缸內(nèi)有一定量的氧氣(看成剛性分子理想氣體)，作如圖所示的循環(huán)過程，其中ab為等溫過程，bc為等體過程，ca為絕熱過程．已知a點(diǎn)的狀態(tài)參量(pa,Va,Ta)，b點(diǎn)的體積Vb=3Va．求該循環(huán)的效率．pabcVVbVaOpaT解：根據(jù)熱力學(xué)第一定律：ab為等溫過程，故吸熱ca為絕熱過程，故有得6目前六頁(yè)\總數(shù)十八頁(yè)\編于十七點(diǎn)pabcVVbVaOpaT式中所以bc為等體過程，Tc

<Tb，A=0，故為放熱過程．放熱

循環(huán)效率為

7目前七頁(yè)\總數(shù)十八頁(yè)\編于十七點(diǎn)3.什么熱機(jī)工作于質(zhì)量為1kg溫度為100℃的水和27℃的恒溫?zé)嵩粗g可獲得最大的功？求此最大功的值．解：所有工作于相同高溫?zé)嵩磁c相同低源熱源之間的熱機(jī)，以可逆卡諾熱機(jī)的效率為最大，因而可獲得最大功.設(shè)卡諾熱機(jī)工作于溫度為T和T2的兩熱源之間T1=100℃=373K，T2=27℃=300K，T1≥T≥T2其效率令c表示水的比熱容，m表示水的質(zhì)量，8目前八頁(yè)\總數(shù)十八頁(yè)\編于十七點(diǎn)由此可得最大功的值為=4.2×103[(373－300)－300ln(373/300)]J=3.2×104J9目前九頁(yè)\總數(shù)十八頁(yè)\編于十七點(diǎn)4.1mol氮?dú)猓ㄒ暈閯傂噪p原子分子的理想氣體）遵守狀態(tài)變化方程pV2=常量，現(xiàn)由初態(tài)p1=10atm，V1=10L，膨脹至末態(tài)V2=40L．求：(1)氮?dú)鈱?duì)外所做的功．解：已知p1=10atm=1.013×106

Pa，

V1=10L=10-2m3，V2=40L=4×10-2m3．∵∴6.33×104Pa．=7.6×103J10目前十頁(yè)\總數(shù)十八頁(yè)\編于十七點(diǎn)(2)氮?dú)鈨?nèi)能的增量．解：=-1.90×104J(3)氮?dú)忪氐脑隽浚猓阂驗(yàn)槭抢硐霘怏w，11目前十一頁(yè)\總數(shù)十八頁(yè)\編于十七點(diǎn)J/K．12目前十二頁(yè)\總數(shù)十八頁(yè)\編于十七點(diǎn)135.如圖示，在剛性絕熱容器中有一可無(wú)摩擦移動(dòng)且不漏氣的導(dǎo)熱隔板，將容器分為A，B兩部分，A，B各有1mol的He氣和O2氣。已知初態(tài)He和O2的溫度分別為TA=300K,TB=600K,壓強(qiáng)pA=pB=1.013105Pa。試求：（1）整個(gè)系統(tǒng)到達(dá)平衡時(shí)的溫度T、壓強(qiáng)p；AHeBO2解：因?yàn)橄到y(tǒng)不作功,且總內(nèi)能不變由熱力學(xué)第一定律CVA(T-TA)+CVB(T-TB)=0=487.5(K)初態(tài)的體積VA+VB，末態(tài)體積V/A+V/B，則有VA+VB＝V/A+V/B目前十三頁(yè)\總數(shù)十八頁(yè)\編于十七點(diǎn)由狀態(tài)方程(p0=pA=pB=1.013105Pa)可得14（2）He氣O2氣各自熵的變化。目前十四頁(yè)\總數(shù)十八頁(yè)\編于十七點(diǎn)He氣熵變＝9.42（J/K）O2氣熵變＝-6.70（J/K）系統(tǒng)熵變S＝SA+SB＝9.42-6.70＝2.72（J/K）>0符合熵增原理15目前十五頁(yè)\總數(shù)十八頁(yè)\編于十七點(diǎn)6.某氣體作如圖(溫熵圖)所示的循環(huán)，求該循環(huán)的效率．解：

ab是溫度為T1的等溫過程，氣體吸熱Q1ca為等熵過程,即絕熱過程

bc是放熱過程．根據(jù)T－S圖的特點(diǎn)，知Q1=矩形abS2S1的面積=T1(S2–S1)氣體在此循環(huán)中所作的功為

A=三角形abc的面積所以，此循環(huán)的效率16目前十六頁(yè)\總數(shù)十八頁(yè)\編于十七點(diǎn)177.設(shè)有一剛性容器內(nèi)裝有溫度為T0的一摩爾氮?dú)?，在此氣體和溫度也是T0的熱源之間工作一個(gè)制冷機(jī)．它從熱源吸收熱量Q2；向容器中的氣體放出熱量Q1，經(jīng)一段時(shí)間后．容器中氮?dú)獾臏囟壬罷1.試證明該過程中制冷機(jī)必須消耗的功解：制冷機(jī)的工作原理如圖所示；工質(zhì)Q1Q2AT0T0→T1工作過程中制冷機(jī)必須消耗的功為A＝Ql－Q2因?yàn)榈獨(dú)馑幦萜魇莿?/p>