熱學(xué)習(xí)題附答案

1、、選擇題1一定量的理想氣體貯于某一容器中，氣體的分子模型和統(tǒng)計(jì)假設(shè)，分子速度在溫度為 T，氣體分子的質(zhì)量為x 方向的分量平方的平均值m。根據(jù)理想3kTm2vx (A)2v x2(B)3kTm2(C) v x22一定量的理想氣體貯于某一容器中， 氣體分子模型和統(tǒng)計(jì)假設(shè)，分子速度在3kT/m2vxT，氣體分子的質(zhì)量為(D)溫度為x 方向的分量的平均值kT/mm。根據(jù)理想1 8kT8kTvx(A) xvx(B)(C)8kT3mvx(D) v x 03 4014：溫度、壓強(qiáng)相同的氦氣和氧氣，它們分子的平均動(dòng)能和平均平動(dòng)動(dòng) 能 w 有如下關(guān)系：(A) 和w都相等 (B) 相等，而 w 不相等 (C) w

2、相等，而 不相等(D) 和 w 都 不 相 等 44022：在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，若氧氣 (視為剛性雙原子分子的理想氣體 ) 和氦氣的體積比 V1 / V2=1 / 2 ，則其內(nèi)能之比 E1 / E2為：(A) 3 / 10 (B) 1 / 2 (C) 5 / 6 (D) 5 / 3 54023：水蒸氣分解成同溫度的氫氣和氧氣，內(nèi)能增加了百分之幾 (不計(jì)振動(dòng)自由度 和化學(xué)能 )？(A) 66.7 (B) 50 (C) 25 (D) 064058：兩瓶不同種類的理想氣體，它們的溫度和壓強(qiáng)都相同，但體積不同，則單 位體積內(nèi)的氣體分子數(shù) n，單位體積內(nèi)的氣體分子的總平動(dòng)動(dòng)能 (EK/V)，單位體積內(nèi)的氣 體

3、質(zhì)量 ，分別有如下關(guān)系：(A) n不同， (EK/V)不同， 不同(B) n不同， (EK/V)不同， 相同(C) n 相 同 ， (EK/V)相 同 ，不 同 (D) n 相 同 ， (EK/V) 相 同 ， 相 同74013：一瓶氦氣和一瓶氮?dú)饷芏认嗤?，分子平均平?dòng)動(dòng)能相同，而且它們都處于 平衡狀態(tài)，則它們(A) 溫度相同、壓強(qiáng)相同 (B) 溫度、壓強(qiáng)都不相同(C) 溫度相同，但氦氣的壓強(qiáng)大于氮?dú)獾膲簭?qiáng)(D) 溫 度 相 同 ， 但 氦 氣 的 壓 強(qiáng) 小 于 氮 氣 的 壓 強(qiáng) 84012：關(guān)于溫度的意義，有下列幾種說法： (1) 氣體的溫度是分子平均平動(dòng)動(dòng)能 的量度； (2) 氣體的溫

4、度是大量氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的集體表現(xiàn)，具有統(tǒng)計(jì)意義； (3) 溫度的 高低反映物質(zhì)內(nèi)部分子運(yùn)動(dòng)劇烈程度的不同； (4) 從微觀上看，氣體的溫度表示每個(gè)氣體 分子的冷熱程度。這些說法中正確的是(A) (1) 、(2)、(4)；(B) (1)、(2)、(3)；(C) (2)、(3)、(4)；(D) (1)、(3) 、(4)； 94039：設(shè)聲波通過理想氣體的速率正比于氣體分子的熱運(yùn)動(dòng)平均速率，則聲波通 過具有相同溫度的氧氣和氫氣的速率之比 v O2 /v H2 為(A) 1 (B) 1/2 (C) 1/3 (D) 1/4 104041：設(shè)圖示的兩條曲線分別表示在相同溫度下氧氣和氫氣分子的速率分布曲線；

5、v v p令 v p O2 和 p H2 分別表示氧氣和氫氣的最概然速率，則：圖中表示氧氣分子的速率分布曲線；圖中表示氧氣分子的速率分布曲線；圖中表示氧氣分子的速率分布曲線；圖中表示氧氣分子的速率分布曲線；(A)v p O2 / v p H2 =4 v p O2 / v p H2 1/4 v p O2 / v p H2 1/4 v p O2 / v p H 2 4(B)(C)(D)O 4041 vO圖(b)pV4084 圖114084：圖 (a)、(b)、(c)各表示聯(lián)接在一起的兩個(gè)循環(huán)過程，其中 (c)圖是兩個(gè)半徑 相等的圓構(gòu)成的兩個(gè)循環(huán)過程，圖 (a)和(b)則為半徑不等的兩個(gè)圓。那么：(

6、A) 圖 (a)總凈功為負(fù)。圖 (b)總凈功為正。圖 (c)總凈功為零(B) 圖 (a)總凈功為負(fù)。圖 (b)總凈功為負(fù)。圖 (c)總凈功為正(C) 圖 (a)總凈功為負(fù)。圖 (b)總凈功為負(fù)。圖 (c)總凈功為零(D) 圖 (a)總凈功為正。圖 (b)總凈功為正。圖 (c)總凈功為負(fù) 124133：關(guān)于可逆過程和不可逆過程的判斷：(1) 可逆熱力學(xué)過程一定是準(zhǔn)靜態(tài)過程； (2) 準(zhǔn)靜態(tài)過程一定是可逆過程； (3) 不可逆 過程就是不能向相反方向進(jìn)行的過程； (4) 凡有摩擦的過程，一定是不可逆過程。以上四 種判斷，其中正確的是(A) (1) 、 (2) 、 (3)(B) (1)、(2)、(4

7、)(C) (2)、(4)(D) (1)、 (4)134098：質(zhì)量一定的理想氣體，從相同狀態(tài)出發(fā)，分別經(jīng)歷等溫過程、等壓過程和 絕熱過程，使其體積增加一倍。那么氣體溫度的改變 (絕對(duì)值 )在(A) 絕熱過程中最大，等壓過程中最小(B) 絕熱過程中最大，等溫過程中最小(C) 等壓過程中最大，絕熱過程中最小(D) 等壓過程中最大，等溫過程中最小144089：有兩個(gè)相同的容器，容積固定不變，一個(gè)盛有氨氣，另一個(gè)盛有氫氣(看 成剛性分子的理想氣體) ，它們的壓強(qiáng)和溫度都相等，現(xiàn)將 5J的熱量傳給氫氣，使氫氣溫 度升高，如果使氨氣也升高同樣的溫度，則應(yīng)向氨氣傳遞熱量是：(A) 6 J (B) 5 J (

8、C) 3 J (D) 2 J 154094：1mol 的單原子分子理想氣體從狀態(tài) A 變?yōu)闋顟B(tài) B，如果不知是什么氣體， 變化過程也不知道，但 A、B 兩態(tài)的壓強(qiáng)、體積和溫度都知道，則可求出：(A) 氣體所作的功(B) 氣體內(nèi)能的變化(C) 氣體傳給外界的熱量(D) 氣體的質(zhì)量 164100：一定量的理想氣體經(jīng)歷 acb 過程時(shí)吸 熱 500 J。則經(jīng)歷 acbda 過程時(shí)，吸熱為(C) 400 J(D) 700 J(A) 1200 J(B) 700 J(A) A VB(C) C A pT2T1(D)B C 和 B C4121 圖174095：一定量的某種理想氣體起始溫度為 T，體積為 V，該

9、氣體在下面循環(huán)過程中經(jīng)過三個(gè)平衡過程： (1) 絕熱膨脹到體積為 2V，(2)等體變化使溫 度恢復(fù)為 T，(3) 等溫壓縮到原來體積 V，則此整個(gè)循環(huán)過程中(A) 氣體向外界放熱(B) 氣體對(duì)外界作正功(C) 氣體內(nèi)能增加(D) 氣體內(nèi)能減少 184116：一定量理想氣體經(jīng)歷的循環(huán)過程用 VT 曲線表示如圖。 在此循環(huán)過程中， 氣體從外界吸熱的過程是4122 圖4116 圖194121：兩個(gè)卡諾熱機(jī)的循環(huán)曲線如圖所示，一個(gè)工作在溫度為T1 與 T3 的兩個(gè)熱源之間，另一個(gè)工作在溫度為 T2 與 T3的兩個(gè)熱源之間， 已知這兩個(gè)循環(huán)曲線所包圍的面積相 等。由此可知：(A) 兩個(gè)熱機(jī)的效率一定相等

10、(B) 兩個(gè)熱機(jī)從高溫?zé)嵩此盏臒崃恳欢ㄏ嗟?C) 兩個(gè)熱機(jī)向低溫?zé)嵩此懦龅臒崃恳欢ㄏ嗟?D) 兩個(gè)熱機(jī)吸收的熱量與放出的熱量(絕對(duì)值)的差值一定相等 204122：如果卡諾熱機(jī)的循環(huán)曲線所包圍的面積從圖中的 abcda 增大為 ab cda ，那 么循環(huán) abcda與ab c da所作的凈功和熱機(jī)效率變化情況是：(A) 凈功增大，效率提高(B) 凈功增大，效率降低(C) 凈功和效率都不變(D) 凈功增大，效率不變21 4123：在溫度分別為 327和 27的高溫?zé)嵩春偷蜏責(zé)嵩粗g工作的熱機(jī)，理論上的最大效率為(A) 25 (B) 50 (C) 75 (D) 91.74 224124：設(shè)高

11、溫?zé)嵩吹臒崃W(xué)溫度是低溫?zé)嵩吹臒崃W(xué) 溫度的 n 倍，則理想氣體在一次卡諾循環(huán)中， 傳給低溫?zé)嵩吹臒崃渴菑母邷責(zé)嵩次崃?的n1(A) n 倍 (B) n 1 倍 (C) n 倍 (D) n 倍 234125：有人設(shè)計(jì)一臺(tái)卡諾熱機(jī) (可逆的)。每循環(huán)一次可從 400 K 的高溫?zé)嵩次鼰?1800 J，向 300 K 的低溫?zé)嵩捶艧?800 J。同時(shí)對(duì)外作功 1000 J，這樣的設(shè)計(jì)是(A) 可以的，符合熱力學(xué)第一定律(B) 可以的，符合熱力學(xué)第二定律(C) 不行的，卡諾循環(huán)所作的功不能大于向低溫?zé)嵩捶懦龅臒崃?D) 不 行 的 ， 這 個(gè) 熱 機(jī) 的 效 率 超 過 理 論 值 CCD412

12、6 圖24 4126：如圖表示的兩個(gè)卡諾循環(huán)，第一個(gè)沿 ABCDA進(jìn)行，第二個(gè)沿 ABCD A進(jìn)行，這兩個(gè)循環(huán)的效率 1和 2 的關(guān)系及這兩個(gè)循環(huán)所作的凈功 W1和 W2的關(guān)系是(A) 1 2 ，W1 W2(B) 1 2 ，W1 W2(C) 1 2 ，W1 W2(D) 1 2 ，W1 W2 254135：根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知：(A) 功可以全部轉(zhuǎn)換為熱，但熱不能全部轉(zhuǎn)換為功(B) 熱可以從高溫物體傳到低溫物體，但不能從低溫物體傳到高溫物體(C) 不可逆過程就是不能向相反方向進(jìn)行的過程(D) 一 切 自 發(fā) 過 程 都 是 不 可 逆 的264136：根據(jù)熱力學(xué)第二定律判斷下列哪種說法是正確的

13、(A) 熱量能從高溫物體傳到低溫物體，但不能從低溫物體傳到高溫物體(B) 功可以全部變?yōu)闊?，但熱不能全部變?yōu)楣?C) 氣體能夠自由膨脹，但不能自動(dòng)收縮(D) 有規(guī)則運(yùn)動(dòng)的能量能夠變?yōu)闊o規(guī)則運(yùn)動(dòng)的能量， 但無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的能量不能變?yōu)橛?規(guī)則運(yùn)動(dòng)的能量 274142：一絕熱容器被隔板分成兩半，一半是真空，另一半是理想氣體。若把隔板 抽出，氣體將進(jìn)行自由膨脹，達(dá)到平衡后(A) 溫度不變，熵增加 (B) 溫度升高，熵增加(C) 溫 度 降 低 ， 熵 增 加 (D) 溫 度 不 變 ， 熵 不 變 284143：“理想氣體和單一熱源接觸作等溫膨脹時(shí)， 吸收的熱量全部用來對(duì)外作功。 ” 對(duì)此說法，有如下幾

14、種評(píng)論，哪種是正確的？(A) 不違反熱力學(xué)第一定律，但違反熱力學(xué)第二定律(B) 不違反熱力學(xué)第二定律，但違反熱力學(xué)第一定律(C) 不違反熱力學(xué)第一定律，也不違反熱力學(xué)第二定律(D) 違 反 熱 力 學(xué) 第 一 定 律 ， 也 違 反 熱 力 學(xué) 第 二 定 律 29 4101：某理想氣體狀態(tài)變化時(shí)，內(nèi)能隨體積的變化關(guān)系如圖中AB 直線所示。 A B 表示的過程是(A) 等壓過程 (B) 等體過程(C) 等溫過程 (D) 絕熱過程 EAO V4101 圖30 4056：若理想氣體的體積為 V，壓強(qiáng)為 p，溫度為 T，一 個(gè)分子的質(zhì)量為 m，k 為玻爾茲曼常量， R為普適氣體常量，則該 理想氣體的

15、分子數(shù)為：(A) pV / m(B) pV / (kT)(C) pV / (RT)(D) pV / (mT) 31 4407：氣缸內(nèi)盛有一定量的氫氣 (可視作理想氣體 )，當(dāng)溫度不變而壓強(qiáng)增大一倍 時(shí)，氫氣分子的平均碰撞頻率 Z 和平均自由程 的變化情況是：(A) Z 和 都增大一倍 (B) Z 和 都減為原來的一半(C) Z 增大一倍而 減為原來的一半 (D) Z 減為原來的一半而 增大一倍 324465：在一封閉容器中盛有 1 mol 氦氣 (視作理想氣體 )，這時(shí)分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的平 均自由程僅決定于：(A) 壓強(qiáng) p (B) 體積 V (C) 溫度 T (D) 平均 碰撞 頻 率 Z 3

16、34955：容積恒定的容器內(nèi)盛有一定量某種理想氣體，其分子熱運(yùn)動(dòng)的平均自由程 為 0 ，平均碰撞頻率為 Z0 ，若氣體的熱力學(xué)溫度降低為原來的 1/4 倍，則此時(shí)分子平均 自由程 和平均碰撞頻率 Z 分別為：1(A) 0 ， Z Z0(B) 0 ， Z 2 Z01(C) 2 0 ，Z2Z0(D) 2 0 ，Z 2 Z0 二、填空題1/ 2 14008：若某種理想氣體分子的方均根速率 v2450m / s，氣體壓強(qiáng)為 p=7104 Pa，則該氣體的密度為 _1.04。24253：一定量的理想氣體貯于某一容器中，溫度為 T，氣體分子的質(zhì)量為 m。根 據(jù)理想氣體分子模型和統(tǒng)計(jì)假設(shè)，分子速度在 x 方

17、向的分量的下列平均值 v x _0，2v x _KT/m_ 。34017：1 mol 氧氣 (視為剛性雙原子分子的理想氣體 )貯于一氧氣瓶中， 溫度為 27， 這瓶氧氣的內(nèi)能為 _62300J；分子的平均平動(dòng)動(dòng)能為 _ 6.2110 21 ；分子的平均總動(dòng)能為 1.035 10 21。(摩爾氣體常量 R= 8.31 Jmol-1K-1 玻爾茲曼常量 k= 1.3810-23 K-1)44018：有一瓶質(zhì)量為 M 的氫氣 (視作剛性雙原子分子的理想氣體 )，溫度為 T，則 氫分子的平均平動(dòng)動(dòng)能為 ，氫分子的平均動(dòng)能為 ，該瓶氫氣的內(nèi)能為。5 4025：一氣體分子的質(zhì)量可以根據(jù)該氣體的定體比熱來計(jì)

18、算。氬氣的定體比熱11Cv 0.314kJ kg K ，則氬原子的質(zhì)量 m=。64068：儲(chǔ)有某種剛性雙原子分子理想氣體的容器以速度v100 m/s運(yùn)動(dòng)，假設(shè)該容器突然停止， 氣體的全部定向運(yùn)動(dòng)動(dòng)能都變?yōu)闅怏w分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能， 此時(shí)容器中氣體 的溫度上升 6.74，由此可知容器中氣體的摩爾質(zhì)量 Mmol 。74069：容積為 10 L(升)的盒子以速率 v200 m / s 勻速運(yùn)動(dòng)，容器中充有質(zhì)量為50 g，溫度為 18的氫氣，設(shè)盒子突然停止， 氣體的全部定向運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能都變?yōu)闅怏w分子 熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能，容器與外界沒有熱量交換，則達(dá)到熱平衡后；氫氣的溫度將增加_K；氫氣的壓強(qiáng)將增加 _Pa。840

19、75：已知一容器內(nèi)的理想氣體在溫度為 273 K、壓強(qiáng)為 1.010-2 atm 時(shí)，其密度為 1.2410-2 kg/m3，則該氣體的摩爾質(zhì)量 Mmol ； 容器單位體積內(nèi)分子的總平動(dòng)動(dòng)能 。94273：一定量 H2 氣(視為剛性分子的理想氣體 )，若溫度每升高 1 K，其內(nèi)能增加 41.6J，則該 H2氣的質(zhì)量為 。(普適氣體常量 R8.31 Jmol1 K1 )10 4655：有兩瓶氣體，一瓶是氦氣，另一瓶是氫氣 (均視為剛性分子理想氣體 )，若 它們的壓強(qiáng)、體積、溫度均相同，則氫氣的內(nèi)能是氦氣的 倍。114656：用絕熱材料制成的一個(gè)容器，體積為 2V0，被絕熱板隔成 A、B 兩部分，

20、 A 內(nèi)儲(chǔ)有 1 mol 單原子分子理想氣體， B 內(nèi)儲(chǔ)有 2 mol 剛性雙原子分子理想氣體， A 、B 兩部分壓強(qiáng)相等均為 p0，兩部分體積均為 V0，則：(1) 兩種氣體各自的內(nèi)能分別為 EA ；EB；(2) 抽去絕熱板，兩種氣體混合后處于平衡時(shí)的溫度為 T。124016：三個(gè)容器內(nèi)分別貯有 1 mol 氦(He)、 1 mol 氫(H2)和 1 mol 氨(NH3)(均視 為剛性分子的理想氣體 )。若它們的溫度都升高 1 K，則三種氣體的內(nèi)能的增加值分別為： 氦：E；氫：E；氨：E。130192：處于重力場(chǎng)中的某種氣體，在高度 z 處單位體積內(nèi)的分子數(shù)即分子數(shù)密度 為 n。若 f (v

21、)是分子的速率分布函數(shù)，則坐標(biāo)介于 xx+dx、yy+dy、zz+dz 區(qū)間內(nèi)，速率 介于 v v + dv 區(qū)間內(nèi)的分子數(shù) d N=。n n0exp M mol gh 144029：已知大氣中分子數(shù)密度 n 隨高度 h 的變化規(guī)律： 0 RT ，式中 n0為 h=0處的分子數(shù)密度。若大氣中空氣的摩爾質(zhì)量為 Mmol，溫度為 T，且處處相同，并 設(shè)重力場(chǎng)是均勻的，則空氣分子數(shù)密度減少到地面的一半時(shí)的高度為 。 (符號(hào)exp(a)，即 ea )154282：現(xiàn)有兩條氣體分子速率分布曲線 (1)和 (2)，如圖所示。若兩條曲線分別表 示同一種氣體處于不同的溫度下的速率分布，則曲線 表示氣體的溫度較

22、高。若兩條曲線分別表示同一溫度下的氫氣和氧氣的速率分布，則曲線 表示的是氧氣的速率分布。164459：已知 f(v)為麥克斯韋速率分布函數(shù)， N為總分子數(shù)，則：(1) 速率 v 100 ms-1 的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比的表達(dá)式為 ；(2) 速率 v 100 ms-1 的分子數(shù)的表達(dá)式為_。174040：圖示的曲線分別表示了氫氣和氦氣在同一溫度下的分子速率的分布情況。4282 圖184042：某氣體在溫度為 T=273 K 時(shí)，壓強(qiáng)為 p 1.0 10 2 atm ，密度 1.24 10 2 kg/m3， 則該氣體分子的方均根速率為 。(1 atm = 1.013 105 Pa)194092

23、：某理想氣體等溫壓縮到給定體積時(shí)外界對(duì)氣體作功 回原來體積時(shí)氣體對(duì)外作功 |W2|，則整個(gè)過程中氣體(1) 從外界吸收的熱量 Q = ； (2) 內(nèi)能增加了20 4108：如圖所示，一定量p的 理想氣體經(jīng)歷 abc 過程，p|W1|，又經(jīng)絕熱膨脹返E= 在此過程中氣體從外界 吸收p熱 量 Q，系統(tǒng)內(nèi)能變化 E，請(qǐng)?jiān)谝韵驴崭駜?nèi)填上 0 或 0 ；0AM ；AM、BM等壓 ；等壓；等壓吸熱 ；放熱；放熱500 ；7007WW/R ；23 p1V102 1 1 ；1:2 ；5:3；5:78.64 103500；100200J1w 1 1w1(或)40J ；140J|W2 |314407：、填空題14

24、008：24253：34017：44018：54025：64068：74069：84075：94273：104655：114656：124016：130192：144029：154282：164459：174040：184042：194092：204108：214316：224584：234683：244109：254319：264472：274689：285345：294127：304128：314698：324701：12.5J ； nf(v)dxdydzdv (ln2)RT/(Mmol g)(2) ； 1000m/s；495m/s|W1 |三、分 又：33344336：4596：3536

25、37 計(jì)算題4154：4006：4956：14302：解：1Nmv2得：得：又：得：不變 ； 增加 狀態(tài)幾率增大 ；V2；(V1 /V2) 1T11.33 105 Pa2p=R T / V p=0.51 Pa不可逆的(RT1 /V2 )(V1 /V2) 10.8 2 Mv(M /Mmol5R T 2)2 ， T0.8 Mmol v2 / (5 R)=0.062 K3(一摩爾氧氣 )1 2 1Nmv 2 N ik T24070：解：定向運(yùn)動(dòng)動(dòng)能 2，氣體內(nèi)能增量 2，i3。212 N ik T 2= 2 ， mv 2 iR T /N A22T N Amv 2 / iR M molv 2 / iR

26、 6.42 Kp M /Mmol R T/V 6.6710 4 Pa1U M /M mol iR T 3mol 22.00 103 J按能量守恒應(yīng)有：(1)(2)(3)(4)3(2)45(1)(2)22分2 分1ik T 1.33 10 22 J2 24077：解： (1) 設(shè)分子數(shù)為 N，據(jù)： U = N (i / 2)kT 及 p = 2U / (iV) = 1.35105 Paw 3kT w2 由： U N 5kT 由： 2 w 3U / 5N 7.5 10 21 J5 U N kT2 T = 2 U / (5Nk)362k 1 viR T4301：解： A= Pt = 2 2 分T =

27、 2Pt /(v iR)4.81 K3 分4111：解：氦氣為單原子分子理想氣體， i 3 等體過程， V常量， W =0，據(jù) Q U +W 可知： QUMMCV (T2 T1)mol 3分分p = (N / V)kT4 分3分3分623 J Q M Cp (T2 T1)3定壓過程， p = 常量， M mol=1.04103 J； U 與(1) 相同W Q U 417 J4 分3分(3) Q =0；U 與(1) 相同； W U 623J (負(fù)號(hào)表示外界作功 )64324：解：初態(tài)參量 p0、 V0、 T0。末態(tài)參量 p0、 5V0、 T。由 p0V0 /T0 = p0(5V0) /T得： T

28、 = 5T0 1 分pV圖如圖所示 2 分等溫過程： U=0QT =WT =( M /Mmol )RT ln(V2 /V1) =3RT0ln5 =1.09104 J2等體過程： WV = 0QV =UV = ( M /Mmol )CV T=( M /Mmol )CV(4T0) =3.28 103CV由： Q= QT +QV得： CV =(QQT )/(3.28 103)=21.0 Jmol-1K-1CpCVCV RCV1.403分74587：解： (1) 氣體對(duì)外作的功等于線段 ac 下所圍的面積W(1/2) (1+3) 1.013 1052103 J405.2 J3 分(2) 由圖看出PaV

29、a=PcVc Ta=Tc 2 分內(nèi)能增量 U 0 2 分(3) 由熱力學(xué)第一定律得： Q U W 405.2J3 分85347：解：該氮?dú)庀到y(tǒng)經(jīng)歷的全部過程如圖設(shè)初態(tài)的壓強(qiáng)為 p0、體積為 V0、溫度為 T0，而終態(tài)壓強(qiáng)為 p0、體積為 V、溫度為 T。 在全部過程中氮?dú)鈱?duì)外所作的功p (atm)W = W (等壓)+ W (等溫)2 分2 分VO V0 2V0 VW (等壓) = p0(2 V0V0)=RT01 分 2W (等溫) =4 p0 V0ln (2 p0 / p0) = 4 p0 V0ln 2= 4RT0ln2- W =RT0 +4RT0ln 2=RT0 (1+ 4ln 2 )=9

30、.41 103 J1-U CV(T T0) 5 R(4T0 T0)=15RT0 /2=1.87 104 3 分氮?dú)庠谌窟^程中吸收的熱量： Q =U+W=2.81104 J2 分氮?dú)鈨?nèi)能改變： V 0 2 0 090203：解：設(shè) a 狀態(tài)的狀態(tài)參量為 p0, V0, T0，則 pb= 9p0, Vb=V0, Tb=(pb/pa)Ta=9T0 -1 分3V0 pc Vc =RTc ； Tc = 27T01分1 分(1) 過程 過程QV CV(Tb Ta) 23 R(9T0 T0) 12RTQp = C p(Tc Tb ) = 45 RT0 1分1分(2)1011(1)VaQ CV(Ta Tc)

31、(p0V2)dV /V02 3R(T0 27T0) p02 (Va3 Vc3)過程Vc2 0 0 3V 2 a c39RT0 p0(V03 227V03 )03V0247.7RT0|Q |47.7RT01 1 0 16.3%QV Qp12RT0 45RT0 34097：解： (1) Q1 RT1 ln(V2 /V1) 5.35 103 J1 T2 0.25 3(2)T1； W Q1 1.34 103J 3(3) Q2 Q1 W 4.01 103 J 3V03分2分 3 分4分 3 分4104：解：由圖， pA=300 Pa，pB = pC =100 Pa；VA=VC=1 m3，VB =3 m3。CA 為等體過程，據(jù)方程 pA/TA= pC /TCTC = TA pC / pA =100 K BC為等壓過程，據(jù)方程 VB/TB=VC/TC得：TB=TCVB/VC=300 K1W1 (pA pB)(VB VC )22分2分各過程中氣體所作的功分別為： A B：BC：W2 = pB (VCVB ) =200 JCA： W3 =0 3 分(3) 整個(gè)循環(huán)過程中氣體所作總功為： W= W1 +W2 +W3 =200 J 因?yàn)檠h(huán)過程氣體內(nèi)能增量為 U=0，因此該循環(huán)中氣體總吸熱： Q =W+U =200J3 分12(2)(2)=400 J(3)(4)4114：解： (1) pV