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热学习题11mol

单原子分子理想气体的循环过程如图所示。(1)作出p

V图(2)此循环效率解例求cab60021ac1600300b2T(K）V（10-3m3）OV（10-3m3）Op（103R）(2)ab是等温过程，有bc是等压过程，有(1)p

V图ca是等体过程循环过程中系统吸热循环过程中系统放热此循环效率逆向斯特林致冷循环的热力学循环原理如图所示，该循环由四个过程组成，先把工质由初态A（V1，

T1）等温压缩到B（V2，

T1）状态，再等体降温到C（V2，

T2）状态，然后经等温膨胀达到D（V1，

T2）状态，最后经等体升温回到初状态A，完成一个循环。该致冷循环的致冷系数解例求在过程CD中，工质从冷库吸取的热量为在过程中AB中，向外界放出的热量为ABCDVpO整个循环中外界对工质所作的功为循环的致冷系数为不可能用有限的手段使物体冷却到绝对零度。——绝对零度不能达到原理——热力学第三定律用热力学第二定律证明：在p

V

图上任意两条绝热线不可能相交反证法例证abc绝热线等温线设两绝热线相交于c点，在两绝热线上寻找温度相同的两点a、b。在ab间作一条等温线，abca构成一循环过程。在此循环过程该中VpO这就构成了从单一热源吸收热量的热机。这是违背热力学第二定律的开尔文表述的。因此任意两条绝热线不可能相交。地球上的人要在月球上居住，首要问题就是保持他们的起居室处于一个舒适的温度，现考虑用卡诺循环机来作温度调节，设月球白昼温度为1000C，而夜间温度为

1000C，起居室温度要保持在200C，通过起居室墙壁导热的速率为每度温差0.5kW，白昼和夜间给卡诺机所供的功率解例求在白昼欲保持室内温度低,卡诺机工作于致冷机状态,从室内吸取热量Q2,放入室外热量Q1则在黑夜欲保持室内温度高，卡诺机工作于致冷机状态，从室外吸取热量Q1，放入室内热量Q2每秒钟从室内取走的热量为通过起居室墙壁导进的热量，即解得说明此种用可逆循环原理制作的空调装置既可加热，又可降温，这即是所谓的冷暖双制空调。每秒钟放入室内的热量为通过起居室墙壁导进的热量，即10例:一摩尔理想气体从初态a(P1,V1,T1)经某过程变到末态b(P2,V2,T2)，求熵增。设CV、CP均为常量。POV解：如图，(1)拟定可逆过程I(acb)a(P1V1T1)

c(P1V2Tc)

b(P2V2T2)c(P1V2Tc)P1V1V2a(P1V1T1)b(P2V2T2)I11可得(2)拟定可逆过程II(adb)

如上图，POVP2V1d(P2V1Td)IIc(P1V2Tc)P1V2a(P1V1T1)b(P2V2T2)I

a

(P1V1T1)

d(P2V1Td)

b

(P2V2T2)可得同样结果(请自己练习)此例也可以拟定一个任意的可逆过程(应便于计算).

熵增确实只决定于始、末状态，和具体过程无关12讨论：能源危机的实质，能量的退化

“宇宙热寂说”生命系

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