大學(xué)物理競賽輔導(dǎo)(熱學(xué))省名師優(yōu)質(zhì)課賽課獲獎?wù)n件市賽課一等獎?wù)n件_第1頁
大學(xué)物理競賽輔導(dǎo)(熱學(xué))省名師優(yōu)質(zhì)課賽課獲獎?wù)n件市賽課一等獎?wù)n件_第2頁
大學(xué)物理競賽輔導(dǎo)(熱學(xué))省名師優(yōu)質(zhì)課賽課獲獎?wù)n件市賽課一等獎?wù)n件_第3頁
大學(xué)物理競賽輔導(dǎo)(熱學(xué))省名師優(yōu)質(zhì)課賽課獲獎?wù)n件市賽課一等獎?wù)n件_第4頁
大學(xué)物理競賽輔導(dǎo)(熱學(xué))省名師優(yōu)質(zhì)課賽課獲獎?wù)n件市賽課一等獎?wù)n件_第5頁
已閱讀5頁,還剩125頁未讀, 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡介

大學(xué)物理競賽輔導(dǎo)(熱學(xué)部分)一、氣體動理論(一)、新增要求:分子熱運動平均自由程:第1頁分子熱運動平均碰撞頻率:例:1、一定量理想氣體盛于容器中,則該氣體分子熱運動平均自由程僅決定于A壓強B體積C溫度D分子平均碰撞頻率第2頁12、在以下四種情況中,何種將一定能使理想氣體分子平均碰撞頻率增大?()A增大壓強,提升溫度;B增大壓強,降低溫度;C降低壓強,提升溫度;D降低壓強,保持溫度不變第3頁1/223、假如理想氣體溫度保持不變,當(dāng)壓強降為原來二分之一時,分子碰撞頻率為原值(),分子平均自由程程為原值()。第4頁8、有一個邊長為10cm立方容器,內(nèi)盛有標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下He氣,則單位時間內(nèi)原子碰撞一個器壁面次數(shù)數(shù)量級為()(a)1020s-1(b)1026s-1(c)1032s-1

a析:單位時間內(nèi)一個原子與一個器壁碰撞次數(shù):單位時間內(nèi)全部原子與一個器壁碰撞次數(shù):第5頁(二)新增要求:熱傳導(dǎo)率設(shè)x軸是氣體溫度改變最大方向,該方向上氣體溫度空間改變率-----溫度梯度:設(shè)S為垂直x軸某指定平面面積,則單位時間內(nèi)從溫度較高一側(cè),經(jīng)過這一平面,向溫度較低一側(cè)所傳遞熱量,與這平面所在處溫度梯度成正比,與面積成正比k為熱傳導(dǎo)率或?qū)嵯禂?shù)xΔs第6頁29-4如圖所表示,厚度為l,熱導(dǎo)率分別為K1和K2兩塊金屬大平板,左右并排緊靠在一起,左側(cè)空氣溫度恒為T1,右側(cè)空氣溫度恒為T3<T1。若兩側(cè)空氣壓強相同,分子數(shù)密度分別記為n1和n3,則n1:n3=。設(shè)K1=2K2,在熱傳導(dǎo)已達穩(wěn)定狀態(tài)時,則兩塊金屬板接觸面上溫度T2=。T1T3T2第7頁解:(1)若兩側(cè)空氣壓強相同,分子數(shù)密度分別記為n1和n3,則n1:n3=T1T3T2第8頁(2)設(shè)K1=2K2,在熱傳導(dǎo)已達穩(wěn)定狀態(tài)時,則兩塊金屬板接觸面上溫度T2=。0x解:在不一樣x處取相同截面S,則單位時間經(jīng)過熱量Q相等x第9頁0x對于右側(cè)板,第10頁0x兩式聯(lián)立,第11頁25-16在兩端絕熱封頂,半徑R2=7.5cm長容器筒內(nèi),同軸固定著半徑R1=5cm長鈾棒,二者之間夾著一層空氣。鈾因裂變在單位時間、單位體積內(nèi)產(chǎn)生熱量為

Q=5.5

103W/(m3s),熱傳導(dǎo)率Ku=46W/(m

K),空氣傳導(dǎo)率KA=46W/(m

K)。設(shè)整個裝置與周圍環(huán)境間已處于熱平衡狀態(tài),筒壁與環(huán)境溫度同為T2=300K。(1)計算單位時間、單位長度鈾棒因裂變產(chǎn)生熱量Q;(2)計算鈾棒外表面溫度T1;(3)計算鈾棒中央軸處溫度T0;(4)計算筒內(nèi)R1處空氣密度1與R2處空氣密度2間比值R1,T1R2,T2r第12頁(1)計算單位時間、單位長度鈾棒因裂變產(chǎn)生熱量Q:(2)計算鈾棒外表面溫度T1熱平衡時,單位時間經(jīng)過該單位長度空氣柱面向外所傳遞熱量:R1,T1R2,T2r第13頁R1,T1R2,T2r(3)在鈾棒內(nèi)部取一單位長度同軸柱面,熱平衡時,單位時間鈾棒經(jīng)過該面向外所傳遞熱量:第14頁(4)計算筒內(nèi)R1處空氣密度1與R2處空氣密度2間比值熱平衡時壓強同,P=nkT=常量所以第15頁(三)、麥克斯韋氣體分子速率分布律vv+dv面積=dNVNf(v)vO速率分布函數(shù):表示速率分布在速率v附近單位速率間隔內(nèi)分子數(shù)占總分子數(shù)比率(相對分子數(shù))。

第16頁麥克斯韋速率分布律此數(shù)學(xué)表示式適合用于平衡態(tài)任何氣體第17頁7理想氣體處于平衡態(tài)時,依據(jù)麥克斯韋速率分布函數(shù),可導(dǎo)得分子平動動能在到+d區(qū)間概率為f()d=其中。在依據(jù)這一分布式,可導(dǎo)得分子平動動能最可幾值

p=第18頁第19頁三種統(tǒng)計速率(1)最概然速率:反應(yīng)速率分布基本特征。f(vp)vpf(v)vO第20頁(2)平均速率:大量氣體分子速率算術(shù)平均值。反應(yīng)分子遷移、碰撞基本特征。第21頁(3)方均根速率:與分子能量相關(guān),用于討論氣體壓強和溫度。第22頁Tf(v)vOvp第23頁f(vp3)vp3T1T3T2溫度越高,速率大分子數(shù)越多2.討論:與呈正比,與成反比。f(v)vOf(vp1)vp1f(vp2)vp2第24頁例:5、處于平衡態(tài)氣體系統(tǒng)中,分子運動速率分布律可圖示為();速度分布律可圖示為().已知0C溫度下氮氣分子方均根速率大約為493m/s,則該溫度下氧氣分子方均根速率為();25C下氧分子方均根速率為(),1摩爾氧氣定體熱容量為()vOf(v)f(vi)viO第25頁250C下氧分子方均根速率為:482m/s1摩爾氧氣定體熱容量為:5R/2第26頁6、設(shè)氣體分子服從麥克斯韋速率分布律,伴隨溫度增加將(),速率在代表平均速率,代表最可幾速率,

v為一固定速率間隔,則速率在范圍內(nèi)分子百分率分子百分率伴隨溫度增加將(不變)之間T1T3T2f(v)vOvp減小第27頁第28頁17、已知氮氣分子麥克斯韋速率分布曲線如圖,試在圖上定性畫出相同溫度下氫氣分子速率分布曲線H2N2f(v)vO第29頁(四)能量按自由度均分定理氣體處于溫度為T平衡態(tài)時,分子任何一個自由度平均動能都相等,均為理想氣體內(nèi)能:全部分子動能與分子內(nèi)原子間勢能總和氣體內(nèi)能:全部分子相對質(zhì)心參考系動能與分子間相互作用勢能總和第30頁分子平均能量分子平均平動動能分子平均動能理想氣體內(nèi)能單原子分子雙原子分子(剛性)雙原子分子(彈性)第31頁例:11、一個大氣壓下270C時空氣分子平均動能是:10、在常溫下,氦氣定壓摩爾熱容是ABRCD2RE第32頁二、熱力學(xué)理論(一)可逆過程:無摩擦準(zhǔn)靜態(tài)過程假如一個系統(tǒng)p進行后,存在另一個過程q,能夠使原過程反方向進行,使系統(tǒng)和外界都恢復(fù)到原來狀態(tài)而不留下任何影響,那么原來過程稱為可逆過程。反之稱為不可逆過程。例:一個系統(tǒng)經(jīng)歷過程是不可逆,就是說,該系統(tǒng)不可能再回到原來狀態(tài)。

第33頁(二)準(zhǔn)靜態(tài)過程無限遲緩進行過程,有一系列依次接替平衡態(tài)組成過程,能夠系統(tǒng)狀態(tài)圖上一條曲線表示---過程曲線四個等值過程:第34頁(三)熱力學(xué)第一定律適合用于兩平衡態(tài)間任意系統(tǒng)任意過程例:12、一定理想氣體從體積V初狀態(tài),變到體積為2V末狀態(tài),則不論經(jīng)歷什么過程,系統(tǒng)必定對外做正功。W=0X理想氣體自由膨脹第35頁29-5單原子分子理想氣體經(jīng)歷三個準(zhǔn)靜態(tài)過程AB1,AB2,AB3如圖所表示,這三個過程吸熱量依次為Q1,Q2,Q3,其中最大者為。這三個過程摩爾熱容量依次記為Cm1,Cm2,Cm3,其中最大者為。pVp02p0V02V0AB1B2B3Q1Q2Q3解:過程AB1吸熱:第36頁pVp02p0V02V0AB1B2B3Q1Q2Q3過程AB2吸熱:過程AB3吸熱:Q2最大Cm3最大第37頁13、隔板C把絕熱材料包裹容器分為A、B兩部分。如圖所表示,A室充以真實氣體,B室為真空?,F(xiàn)將C打開,A室氣體充滿整個容器,在此過程中,內(nèi)能應(yīng)()ACB不變絕熱自由膨脹第38頁14、用一不導(dǎo)熱活塞,把氣室分成A、B兩部分,內(nèi)有理想氣體?;钊蜌馐议g無摩擦。開始時tA=270C,tB=370C,活塞最終達平衡狀態(tài)。現(xiàn)將活塞固定,同時使A、B溫度各升高100C,然后撤去對活塞固定,活塞將向(B)側(cè)運動。(9)AB第39頁AB初始條件:末態(tài):活塞將向(B)側(cè)運動。第40頁AK1K2L4LBCL/2固定向下向下28-12如圖所表示,在內(nèi)壁光滑固定直立圓筒形氣缸內(nèi),有一個質(zhì)量可略活塞A緊密地與汽缸壁接觸,此活塞上有一個小孔,裝有只能朝下打開閥門K1。氣缸下部有一個固定薄隔板C和一個固定在缸壁上厚度可忽略卡環(huán)B,隔板C中央有一個小孔裝有只能朝下打開閥門K2。隔板C和氣缸底部距離為L,卡環(huán)B到隔板C距離為L/2,活塞A能夠到達最高位置在隔板C上方4L處。開始時A在最高位置,氣缸內(nèi)A到C之間以及C下方氣體壓強與外界大氣壓強相同,均為p0。假設(shè)閥門K1、K2。打開和關(guān)閉時間均可略。第41頁AK1K2L4LBCL/2(1)在等溫條件下,使活塞A從最高位置遲緩朝下移動,直到最低位置B處,試求此時隔板C下方氣體壓強P1。固定向下向下(2)再將活塞A從B處朝上拉,拉到距C高度h到達什么值時,方能使C上方氣體壓強等于p0?(3)令活塞A從B處移動到原最高位置,然后再次移動到B處,如此重復(fù)進行,試求隔板C下方氣體壓強所能到達最大值?第42頁AK1K2L4LBCL/2固定向下向下(1)已知:初態(tài)pA=pC=p0T=C;ApAK2打開末態(tài):AB求:C下氣體壓強p1=?解:研究系統(tǒng):A活塞下氣缸內(nèi)氣體P0PAPC第43頁AK1K2L4LBCL/2固定向下向下(2)已知:A在B處PA=pC=10p0/3,l=3/2LAPAPA<pCK2關(guān)閉P0PAPC求:A拉到距離C高度h=?pA=p0解:研究系統(tǒng):A活塞與C之間氣體第44頁AK1K2L4LBCL/2固定向下向下(3)已知:A在B處PA=pC,l=3/2LP0PAPC求:C下氣體壓強最高值pe?解:研究系統(tǒng):A活塞下氣缸內(nèi)氣體B

原最高位置

第45頁AK1K2L4LBCL/2固定向下向下P0PAPC設(shè)A第N次從最高位置移動到B時,C下氣體壓強到達最高值pN=pe,當(dāng)A第N+1次從最高位置移動到B時,C下氣體壓強pN+1=pe初態(tài):A位于最高位置,開始第第N+1次壓縮末態(tài):A位于B第46頁11.每邊長76cm密封均勻正方形導(dǎo)熱細(xì)管按圖1所表示直立在水平地面上,穩(wěn)定后,充滿上方AB管內(nèi)氣體壓強PAB=76cmHg,兩側(cè)BC管和AD管內(nèi)充滿水銀,此時下方DC管內(nèi)也充滿了該種氣體。不改變環(huán)境溫度,將正方形細(xì)管按圖2所表示倒立放置,穩(wěn)定后試求AB管內(nèi)氣體柱長度lAB.CABDDCAB圖1圖2第47頁ABD圖1DCAB圖2xxAB初態(tài):CD初態(tài):AB末態(tài):CD末態(tài):l0lAB第48頁ABD圖1DCAB圖2xx對AB、CD應(yīng)用等溫過程方程:l0lAB第49頁15、摩爾質(zhì)量為

、摩爾數(shù)為

單原子理想氣體進行了一次x過程,在p-V圖上過程曲線向下平移P0后,恰好與溫度為T0等溫曲線重合,則x過程過程方程(V-T關(guān)系式)為(),x過程比熱c與壓強關(guān)系為c=()PVP0T0P0x第50頁PVP0T0P0xAB解(1)設(shè)A態(tài)氣體狀態(tài)方程是:(2)比熱設(shè)在x過程中有一微小改變微小過程過程方程:第51頁PVP0T0P0xAB利用熱力學(xué)第一定律(2)比熱第52頁17、圖中MN為某理想氣體絕熱過程曲線,ABC是任意過程,箭頭表示過程進行方向。ABC過程結(jié)束后氣體溫度(增加、減小或不變)();氣體所吸收熱量為(正、負(fù)或零)()。PVABMNC減小負(fù)解:(1)MN絕熱過程Q=0A經(jīng)MN抵達C,W>0內(nèi)能降低,TC<TA(2)設(shè)一循環(huán)過程ABCNM:W<0,QNM=0QABC<0第53頁28、一絕熱容器被一活塞分隔成兩部分,其中分別充有一摩爾氦氣和氮氣,設(shè)初始時He壓強為2atm,溫度為400K,N2壓強為1atm,溫度為300K。因為兩則壓力不等,活塞將在容器內(nèi)滑動。假定活塞是導(dǎo)熱,摩擦能夠互略不計,He和N2均可視為剛性分子理想氣體,求最終到達平衡時He壓強和溫度(2)T=337.5k;P=1.35atmHeN2第54頁HeN2解:系統(tǒng)總內(nèi)能不變;總體積不變初態(tài):末態(tài):p,T相同內(nèi)能不變T=337.5k體積不變P=1.35atm第55頁29、一氣缸初始體積為30.5l,內(nèi)盛空氣和少許水(水體積可略),總壓強為3atm.作等溫膨脹時體積加倍,水恰好全部消失,此時壓強為2atm。繼續(xù)等溫膨脹,使體積再次加倍。空氣和水汽均可看作理想氣體。試求(1)氣體溫度;(2)最終壓強;(3)水和空氣摩爾數(shù)。T0=100k,p3=1atm,n1=n2=2mol第56頁解:初態(tài)中間態(tài)末態(tài)(1)初態(tài)到中間態(tài):對空氣應(yīng)用等溫過程方程第57頁(2)從中間態(tài)到末態(tài)對混合氣體應(yīng)用等溫過程方程(3)將狀態(tài)方程用于初態(tài)空氣:水摩爾數(shù):第58頁30、有n摩爾理想氣體,經(jīng)歷如圖所表示準(zhǔn)靜態(tài)過程,圖中是P0,V0是已知量,ab是直線,求:(1)氣體在該過程中對外界所作功和所吸收熱量。(2)在該過程中溫度最高值是什么?最低值是什么?并在P-V圖上指出其位置。PVa(3P0,V0)b(P0,3V0)W=Q=4P0V0(2P0,2V0)溫度最高a或b溫度最低第59頁PVa(3P0,V0)b(P0,3V0)解:n摩爾,P0,V0(1)由圖知由圖線下面積知由熱一律,氣體在該過程中吸收熱量:第60頁PVa(3P0,V0)b(P0,3V0)(2)由圖知,ab過程方程:第61頁PVa(3P0,V0)b(P0,3V0)a或b溫度最低第62頁31、2摩爾單原子理想氣體從初態(tài)經(jīng)歷一熱容量c=2R(1+0.01T)準(zhǔn)靜態(tài)過程,抵達溫度為初態(tài)溫度2倍、體積為初態(tài)體積倍終態(tài)。試求內(nèi)能增量

E及系統(tǒng)對外所作功A第63頁解:熱容量(1)由熱一律(2)第64頁(1)從初態(tài)到末態(tài)積分(2)從初態(tài)到末態(tài)內(nèi)能增量(3)從初態(tài)到末態(tài)吸收熱量第65頁系統(tǒng)對外做功:第66頁大學(xué)物理競賽輔導(dǎo)(熱學(xué)部分)三、熱一律與循環(huán)效率計算四、熱二律與熵增原理五、實際氣體第67頁33、某單原子理想氣體經(jīng)歷一準(zhǔn)靜態(tài)過程中,壓強p和溫度T成反百分比關(guān)系。(1)試求此過程中該氣體摩爾熱容量C;(2)設(shè)此過程中某一狀態(tài)壓強為p0,體積為V0,試求在體積從V0增到2V0普通過程中氣體對外做功量W

。第68頁解(1)依題意,過程方程可表述為:(2)狀態(tài)方程(3)由熱一律第69頁(4)系統(tǒng)對外做功由過程方程第70頁5-3-11(p140)水平放置絕熱氣缸內(nèi)有一不導(dǎo)熱隔板,把氣缸分成A,B兩室,隔板可在氣缸內(nèi)無摩擦平移,如圖所表示,每室中容有質(zhì)量相同同種單原子理想氣體,它們壓強都是P0,體積都是V0,溫度都是T0。今經(jīng)過A室中電熱絲T對氣體加熱,傳給氣體熱量為Q,到達平衡時A室體積恰為B室兩倍,試求A、B兩室中氣體溫度。ABT隔板第71頁ABT隔板解:初態(tài):末態(tài):(1)由狀態(tài)方程第72頁ABT隔板(2)對A,B組成系統(tǒng)應(yīng)用熱一律第73頁三、熱一律與循環(huán)效率計算熱機循環(huán)效率Q1是系統(tǒng)在整個循環(huán)過程中總吸熱。Q2是系統(tǒng)在整個循環(huán)過程中總放熱??ㄖZ熱機循環(huán)效率第74頁36、某氣體系統(tǒng)在p

V圖上一條循環(huán)曲線如圖所表示,試求證該系統(tǒng)在對應(yīng)循環(huán)過程中其摩爾熱容量不能為恒量(12)例PV第75頁PV反證法:設(shè)循環(huán)過程中摩爾熱容量是常量C,則循環(huán)過程中吸收熱量:循環(huán)后系統(tǒng)恢復(fù)原態(tài),其內(nèi)能增量:但系統(tǒng)對外做功不為零,與熱一律矛盾第76頁5.單原子分子理想氣體熱循環(huán)過程如右圖所表示,其效率η=。工作于該循環(huán)過程所經(jīng)歷最高溫度熱源與最低溫度熱源之間可逆卡諾循環(huán)效率η卡=?解:

(1)系統(tǒng)對外作功:W=ΔS=P0V0ABCDPVV02V0P02P0AB過程吸收熱量:T1T2T0第77頁ABCDPVV02V0P02P0T1T2T0DA過程吸熱:循環(huán)過程吸熱:Q1=QAB+QDA=13p0V0/2該循環(huán)循環(huán)效率:第78頁(2)可逆卡諾循環(huán)效率

η卡=ABCDPVV02V0P02P0T1T2T0第79頁8一個平均輸出功率為50MW發(fā)電廠,熱機循環(huán)高溫?zé)嵩礈囟葹門1=1000K,低溫?zé)嵩礈囟萒2=300K,理論上熱機最高效率為。假如該廠只能到達這個效率70%,為了產(chǎn)生50MW電功率,每秒需要消耗J熱量。第80頁25-6四個恒溫?zé)嵩粗g關(guān)系為T1=

T2=

2T3=

3T4,其中常數(shù)>1。工作于其中兩個任選熱源之間可逆卡諾熱機循環(huán)效率最大可取值max=;由這四個熱源共同參加某個可逆循環(huán)如圖所表示,途中每一條實線或為T1、T2、T3、T4等溫線,或為絕熱線,中間兩條實線與其間輔助虛線同屬一條絕熱線。此循環(huán)效率為=

0PVT1T2T3T4第81頁25-60PVT1T2T3T4卡諾循環(huán)效率:循環(huán)過程效率:第82頁0VP(等溫線)(等溫線)14-22構(gòu)想某種雙原子分子理想氣體,在溫度低于2T0時等體摩爾熱容量為,在溫度高于2T0時,等體摩爾熱容量增至。該氣體所經(jīng)歷熱循環(huán)過程如圖所示,試求循環(huán)效率.ABCD第83頁0VP(等溫線)(等溫線)ABCD解:首先判斷吸熱和放熱過程:吸熱:AB,BC放熱:CD,AD吸熱吸熱第84頁0VP(等溫線)(等溫線)ABCD放熱放熱總吸熱總放熱第85頁0VP(等溫線)(等溫線)ABCD循環(huán)效率:第86頁5-3-20P-V坐標(biāo)面上,單原子分子理想氣體兩條等壓線和兩條等體線圍成矩形ABCD如圖所表示。狀態(tài)B溫度是狀態(tài)D溫度4倍,狀態(tài)A與狀態(tài)C溫度相同,過A、C等溫線已在圖中畫出。將循環(huán)過程ABCA、ACDA效率分別記為

1和

2,試求:

1和

2比值0VPABCDV1V2T3T1T2T2第87頁0VPABCDV1V2T3T1T2T2解:由狀態(tài)方程:第88頁0VPABCDV1V2T3T1T2T2循環(huán)ABCA:效率:第89頁0VPABCDV1V2T3T1T2T2循環(huán)ACDA:效率:第90頁0VPABCDV1V2T3T1T2T2第91頁37、1mol單原子理想氣體從初態(tài)(a點)p0=32Pa壓強,體積V0=8m3經(jīng)p—V圖上直線過程抵達終態(tài)(b點)壓強p1=1Pa,體積V1=64m3;再經(jīng)絕熱過程回到初態(tài),如此組成一循環(huán)。求此循環(huán)效率(7)PVacb52%P0P1V0V1第92頁PVacb解:(1)求吸熱放熱轉(zhuǎn)折點C設(shè)直線過程方程:直線上任一點:P0P1V0V1第93頁PVacb對某一微小過程:代入熱一律:若該過程在C點附近:P0P1V0V1第94頁PVacb由a,b兩點坐標(biāo)(2)效率P0P1V0V1第95頁28-5單原子分子理想氣體所經(jīng)循環(huán)過程ABCA和ACDA如圖所表示,對應(yīng)效率

ABCA=,ACDA=。APVoBCDV02V0P02P0(1)ABCA判斷吸熱、放熱AB、BC吸熱;CA放熱第96頁APVoBCDV02V0P02P0第97頁APVoBCDV02V0P02P0(2)ACDA判斷吸熱、放熱AC(熱一律)吸熱;CD、DA放熱第98頁APVoBCDV02V0P02P0系統(tǒng)對外界做功:W=0.5p0V0第99頁38、等容熱容量為常量某理想氣體兩個循環(huán)過程曲線如圖所表示,圖中兩條斜直線均過p

V坐標(biāo)面原點O,其余各直線或與p軸平行或與V軸平行。試證:這兩個循環(huán)過程效率相等.(11)PVoABCEFG第100頁PVoABCEFG解(1)計算ABCA循環(huán)效率判斷吸熱、放熱AB:吸熱;BC:放熱;CA:放熱吸熱:第101頁PVoABCEFG循環(huán)過程系統(tǒng)對外做功:ABCA效率:第102頁PVoABCEFGABCA和GEFG循環(huán)CV相同,所以這兩個循環(huán)過程效率相等第103頁32、某理想氣體經(jīng)歷正循環(huán)過程ABCDA和正循環(huán)過程AEFGA如圖所表示,相關(guān)特征態(tài)狀態(tài)參量在圖中已經(jīng)給出,各自效率分別記為

1和

2,試證:

2:

1=4:3(15)APVoBCDEFGV02V07/3V0P02P03P0第104頁APVoBCDEFGV02V07/3V0P02P03P0解:設(shè)理想氣體摩爾數(shù)為n,態(tài)A溫度T0,(1)依據(jù)狀態(tài)方程:(2)ABCDA循環(huán)效率第105頁APVoBCDEFGV02V07/3V0P02P03P0ABCDA循環(huán)效率:(3)AEFGA循環(huán)效率AEFGA循環(huán)效率第106頁APVoBCDEFGV02V07/3V0P02P03P0所以第107頁四熱力學(xué)第二定律克勞修斯表述:開耳文表述:不可能把熱量從低溫物體傳到高溫物體,而不產(chǎn)生任何影響不可能制成一個循環(huán)工作熱機,只從單一熱源吸熱全部變?yōu)橛杏霉Χ划a(chǎn)生任何影響第108頁25、熱力學(xué)第二定律開爾文表述為;熱力學(xué)第二定律克勞修斯表述為。(19)例第109頁22、從單一熱源吸收熱量并將其完全用來對外做功,是不違反熱力學(xué)第二定律,比如過程就是這種情況(2)等溫第110頁24、假設(shè)循環(huán)由等溫過程和絕熱過程組成(如圖),能夠認(rèn)為()(4)(a)此循環(huán)過程違反熱力學(xué)第一定律(b)此循環(huán)過程違反熱力學(xué)第二定律(c)此循環(huán)過程既違反熱力學(xué)第一定律,又違反熱力學(xué)第二定律12abV0P24-圖第111頁C熵增原理在孤立系中進行自然過程總是沿著熵增大方向進行,它是不可逆。平衡態(tài)相當(dāng)于熵最大狀態(tài)(2)孤立系可逆過程熵不變(1)孤立系不可逆過程熵增加(3)熵S是系統(tǒng)狀態(tài)函數(shù)玻耳茲曼關(guān)系式第112頁26、熱力學(xué)系統(tǒng)處于某一宏觀態(tài)時,將它熵記為S,該宏觀態(tài)包含微觀態(tài)個數(shù)記為W,玻耳茲曼假設(shè)

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論