热力学习题试卷

1、热力学基础习题练习一、选择题对于物体的热力学过程，下列说法中正确的是(A)内能的改变只决定于初、末两个状态,与所经历的过程无关(B)摩尔热容量的大小与所经历的过程无关(C)在物体内，若单位体积内所含热量越多，则其温度越高(D)以上说法都不对热力学第一定律表明(A)系统对外做的功不可能大于系统从外界吸收的热量(B)系统内能的增量等于系统从外界吸收的热量(C)不可能存在这样的循环过程，在此过程中，外界对系统所做的功不等于系统传给外界的热量(D)热机的效率不可能等于1一定量的理想气体从状态(P,V)出发，到达另一状态(p,).一次是等温压缩到羡，外界做功A;另一次为绝热压缩到V,外界做功W.比较这两

2、个功值的大小是2(A)AW(B)A=W(C)AV2 Vac为等温过程，ad做功、计算题1.解：(1)在过程I中气体对外做功为 内能增量为由热力学第一定律，此过程气体吸收的热量为(2)在过程II中气体对外做功为.V3.、，& dVA2 - V P dV - p2 V2 V v =2 p 3V3 - p2V2O1又据pV2 =C可得所以(p2、2)人/解图9-3-1 (p1,V1)P3 =P1*V55过程II气体内能增量为AE2R(T3 -T2 )=*p3V3 - p2V2 )过程 II 气体吸热 Q2 =A2 +AE2 =4.85父103 J+6.06 m 103 J= 1.09 m 104J整

3、个过程气体吸收热量Q =Q1Q2.解：(1)刈=14=他t Q1T1Q180003001 -400J = 32000 JQ1 = Q2A争第二个热机 Q2不变，Q； = Q2+A3 =2400010000=34000由借得己!。.解：(1) pV图上循环曲线如解图9-3-6所示，其中ab为绝热线，bc为等体线，ca为等温线.(2)等体过程放热为Qv= Cv (T2-T1)等温过程吸热为Qt =RT1lnA(2)V12绝热过程方程V1T =玲)丸2双原子分子气体Cv =5R =1.42由(1)(3)式解得系统一次循环放出的净热量为若100次循环放出的总热量全部用来熔解冰，则熔解的冰的质量为100

4、Qm 二= 7.16 10kg.解：(1) c- a等体过程有压=pcTa - T a c所以b-c等压过程有Tc=Ta(压)=75KpaVb_VcTa-Tc所以二22(2)气体的物质的量为=2=上迄=0.32你01MRTa由了=1.40可知气体为双原子分子气体，故c-a等体吸热过程Aca=0b-c等压压缩过程A”=Pb(Vc-Vb)=-400JEbc=vCv(Tc-Tb)=-100J整个循环过程AE=0,循环过程净吸热为a-b过程净吸热Qab=QQbcQca(3)Qab0为净吸热，a-b过程经历了升温、降温过程，设温度转折点为Xa-b过程dE=mRdT=-(pdVVdp),dA二pdV由热力

5、学第一定律工击心十旬4P100300ab直线方程为=?dp=-75dVV-645.解：(1) B室中进行的是绝热过程.设初始平衡时状态为(po,V0,To),达到平衡终态时,的状态为(pa,Va,Ta)和(pb,Vb,Tb),则有由初终态的状态方程利用(1)式可得对B室有准静态绝热过程方程pb - pa = 2 p0pa VA _ poVo _ pbVbTaToTbVo 一私TaToTby ypBVB = p0V0两室于是有令dQ=0解得Vx=4.28m3,即a-x吸热，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电1.22To22由总体积一定，得A室的终态体积为代入式(2)因活塞处无功耗，故A气体推动活塞对B气体做功的值等于B气体的内能增量(3)A室中吸收的热量等于它对B室做的功，加上自己内能的增量.解：(1)ca为绝热过程，则(2)ab为等温过程，工质吸热J15Q1 = nRT1 In Vibc为等容过程，工质放热为循环过程的效率.解：卡诺热机效率”=1_&2=1_%QiTi热机传给暖气系统热量Q2=T3Qi(1)Ti卡诺热机向致冷机输出的功A=Qi(i-T3)QiTi卡诺致冷机从天然蓄水池中吸收热量为于是卡诺致冷机传给暖气的热量为Qi=Q2Aw