第九章-热力学基础作业.ppt

第九章热力学基础第九章热力学基础习题选解习题选解9-1 如如图所示，所示，1mol理想气体由状理想气体由状态a沿直沿直线变到状到状态b，ab延延长线过原点，求原点，求这过程中程中对外做功。外做功。解：解：可知可知压强是常量，是常量，这是一个等是一个等压过程程理想气体物理想气体物态方程方程等等压过程的功程的功由由图可知，可知，这个个过程程1.第九章热力学基础第九章热力学基础习题选解习题选解adcb9-3 如如图所示，系所示，系统从状从状态 a 沿沿 acb 变化到状化到状态 b 的的过程中，外界有程中，外界有 的的热量量传递给系系统，同，同时系系统对外作外作功功 。(1)如果系如果系统从状从状态 a 沿沿adb 到状到状态 b，系，系统作作功功 ，问此此过程中有多少程中有多少热量量传入系入系统？（2）若系）若系统从状从状态 b沿沿 ba 变化到状化到状态 a 的的过程中，外程中，外界界对系系统外作功外作功 。试问系系统是吸是吸热还是放是放热？传递热量是多少？量是多少？解：解：(1)acb和和adb过程的内能的增量相同程的内能的增量相同热力学第一定律力学第一定律2.第九章热力学基础第九章热力学基础习题选解习题选解adcb9-3 如如图所示，系所示，系统从状从状态 a 沿沿 acb 变化到状化到状态 b 的的过程中，外界有程中，外界有 的的热量量传递给系系统，同，同时系系统对外作外作功功 。(1)如果系如果系统从状从状态 a 沿沿adb 到状到状态 b，系，系统作作功功 ，问此此过程中有多少程中有多少热量量传入系入系统？（2）若系）若系统从状从状态 b沿沿 ba 变化到状化到状态 a 的的过程中，外程中，外界界对系系统外作功外作功 。试问系系统是吸是吸热还是放是放热？传递热量是多少？量是多少？解：解：(2)acb和和ba过程的内能的增量等量异号程的内能的增量等量异号热力学第一定律力学第一定律其中其中放放热3.第九章热力学基础第九章热力学基础习题选解习题选解9-4 如如图所示，系所示，系统从状从状态 a 沿沿 abc 变化到状化到状态 c 的的过程中，外界有程中，外界有 的的热量量传递给系系统，同，同时系系统对外作外作功功 。如果系。如果系统从状从状态 c 沿另一曲沿另一曲线 ca 回到状回到状态 a，外界，外界对系系统作功作功为 ，则此此过程中系程中系统是吸是吸热还是是放放热？传递热量是多少？量是多少？pVOabc解：解：方法一方法一:整个是一循整个是一循环过程程放放热4.第九章热力学基础第九章热力学基础习题选解习题选解9-4 如如图所示，系所示，系统从状从状态 A 沿沿 ABC 变化到状化到状态 C 的的过程中，外界有程中，外界有 的的热量量传递给系系统，同，同时系系统对外外作功作功 。如果系。如果系统从状从状态 C 沿另一曲沿另一曲线 CA 回到状回到状态 A，外界，外界对系系统作功作功为 ，则此此过程中系程中系统是吸是吸热还是放是放热？传递热量是多少？量是多少？PVOABC解：解：放放热abc过程和程和ca过程内能增量大小程内能增量大小相等符号相反相等符号相反方法二方法二:5.第九章热力学基础第九章热力学基础习题选解习题选解解：解：9-6 1mol氧气由状氧气由状态1变化到状化到状态2，所，所经历的的过程如程如图所示。一次沿路径所示。一次沿路径 ，另一次沿，另一次沿 直直线路径。路径。试分分别求出求出这两个两个过程系程系统吸收吸收热量量对外做外做功以及内能的功以及内能的变化化 。21m设过程程6.第九章热力学基础第九章热力学基础习题选解习题选解解：解：9-6 1mol氧气由状氧气由状态1变化到状化到状态2，所，所经历的的过程如程如图所示。一次沿路径所示。一次沿路径 ，另一次沿，另一次沿 直直线路径。路径。试分分别求出求出这两个两个过程系程系统吸收吸收热量量对外做外做功以及内能的功以及内能的变化化 。21m过程程7.第九章热力学基础第九章热力学基础习题选解习题选解解：解：9-6 1mol氧气由状氧气由状态1变化到状化到状态2，所，所经历的的过程如程如图所示。一次沿路径所示。一次沿路径 ，另一次沿，另一次沿 直直线路径。路径。试分分别求出求出这两个两个过程系程系统吸收吸收热量量对外做外做功以及内能的功以及内能的变化化 。21m设过程程或或8.第九章热力学基础第九章热力学基础习题选解习题选解解：解：9-6 1mol氧气由状氧气由状态1变化到状化到状态2，所，所经历的的过程如程如图所示。一次沿路径所示。一次沿路径 ，另一次沿，另一次沿 直直线路径。路径。试分分别求出求出这两个两个过程系程系统吸收吸收热量量对外做外做功以及内能的功以及内能的变化化 。21m过程程9.第九章热力学基础第九章热力学基础习题选解习题选解14239-7 1 mol 氦气氦气经过如如图所示的循所示的循环过程，其中程，其中 ,求求12、23、34、41各各过程中气体程中气体吸收的吸收的热量和量和热机的效率机的效率.由理想气体物由理想气体物态方程得方程得解：解：又知又知10.第九章热力学基础第九章热力学基础习题选解习题选解142311.第九章热力学基础第九章热力学基础习题选解习题选解9-8 一卡一卡诺热机在机在1000和和300的两的两热源之源之间工作，工作，试计算算（1）热机效率；（机效率；（2）若）若低温低温热源温度不源温度不变，要使，要使热机效率提高到机效率提高到 ，则高温高温热源的温度要提高到多少源的温度要提高到多少？（？（3）若高若高温温热源温度源温度为不不变，若使，若使热机效率提高到机效率提高到 ，则低温低温热源的温度需降低多少？源的温度需降低多少？解：解：(1)(2)(3)卡卡诺热机效率机效率由由题意，得意，得12.第九章热力学基础第九章热力学基础习题选解习题选解ABCDVp9-9如如图所示，一理想气体所示，一理想气体经历的循的循环 过程，其中程，其中AB和和CD是等是等压过程，程，BC和和DA是是绝热过程。已知程。已知B点和点和C点的点的温度分温度分别为 和和 。求次循。求次循环效率，效率，这是卡是卡诺循循环吗？解：解：不是卡不是卡诺循循环由由绝热过程方程，得程方程，得由由题意有意有13.第九章热力学基础第九章热力学基础习题选解习题选解9-9如如图所示，一理想气体所示，一理想气体经历的循的循环 过程，其中程，其中AB和和CD是等是等压过程，程，BC和和DA是是绝热过程。已知程。已知B点和点和C点的点的温度分温度分别为 和和 。求次循。求次循环效率，效率，这是卡是卡诺循循环吗？解：解：ABCDVp这个个过程只有一次吸程只有一次吸热，一次放，一次放热14.第九章热力学基础第九章热力学基础习题选解习题选解9-11 一定量的理想气体一定量的理想气体经图示循示循环，请填写表格中的空填写表格中的空格。格。等温等温过程程1500-500100001500-10000-150040%1000pVabcO15.