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时间：2018-07-14
《答案 200609习题二 绝热过程 循环过程 热力学第二定律》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、习题二绝热过程循环过程一.选择题VTOACB图11.一定量理想气体经历的循环过程用V—T曲线表示如图1,在此循环过程中,气体从外界吸热的过程是（A）(A)A→B.(B)B→C.(A)C→A.(D)B→C和C→A.S1S2pVO图22.理想气体卡诺循环过程的两条绝热线下的面积大小(图2中阴影部分)分别为S1和S2,则二者的大小关系是:（B）(A)S1>S2.(B)S1=S2.(C)S12、1)、(4).(B)(2)、(3).(C)(1)、(2)、(3)、(4).(D)(1)、(3).a(T1)OVp图3b(T2)ⅠⅡ4.如图3所示，工作物质经aⅠb(直线过程)与bⅡa组成一循环过程，已知在过程aⅠb中，工作物质与外界交换的净热量为Q，bⅡa为绝热过程，在p－V图上该循环闭合曲线所包围的面积为A，则循环的效率为（C）(A)h=A/Q.(B)h=1－T2/T1.(C)hA/Q.VpO图4T1bT2a二.填空题1.一定质量的理想气体在两等温线之间作由a→b的绝热变化,如图4所示.设在a→b过程中,内能的增量为DE,温度的增量为DT,对外做功为A3、,从外界吸收的热为Q3,则在这几个量中,符号为正的量是A；符号为负的量是DTDE；等于零的量是Q.2.卡诺致冷机,其低温热源温度为T2=300K,高温热源温度为T1=450K,每一循环从低温热源吸热Q2=400J,已知该致冷机的致冷系数w=Q2/A=T2/(T1－T2)(式中A为外界对系统作的功),则每一循环中外界必须作功A=200J.ABCOTV图53.1mol理想气体(设g=Cp/CV为已知)的循环过程如图5所示的T—V图所示,其中CA为绝热过程,A点状态参量(T1,V1)和B点的状态参量(T1,V2)为已知,试求C点的状态量:Vc= V2 ;Tc= 4、 (V1/V2)g-1T1 ;pc=(RT1/V2)(V1/V2)g-1.三.计算题1.2mol单原子分子的理想气体,开始时处于压强p1=10atm、温度T1=400K的平衡态,后经过一个绝热过程,压强变为p2=2atm,求在此过程中气体对外作的功.解：绝热Q=0因pg－1T－g=恒量,有T2=(p2/p1)(g－1)/gT1故A=－DE=(M/Mmol)(i/2)R(T1－T2)=(M/Mmol)(i/2)RT1[1－(p2/p1)(g-1)/g]=4.74´103JT(K)V(10-2m2)Oabc12图62.1mol单原子分子理想气体的循环过程如图6的T—V图所示,其5、中c点的温度为Tc=600K,试求：(1)ab、bc、ca各个过程系统吸收的热量;(2)经一循环系统所作的净功;(3)循环的效率.(注：1n2=0.693)解：1.单原子分子i=3,CV=3R/2,Cp=5R/2.ca等温Ta=Tcab等压Va/Ta=Vb/TbTb=(Vb/Va)Ta=(Vb/Va)Tc(1)ab等压过程系统吸热为Qab=(M/Mmol)Cp(Tb-Ta)=(5R/2)(Vb/Va-1)Tc=-6232.5Jbc等容过程系统吸热为Qbc=(M/Mmol)CV(Tc-Tb)=(3R/2)(1-Vb/Va)Tc=3739.5Jca等温过程系统吸热为Qca=(M6、/Mmol)RTcln(Va/Vc)=RTcln2=3456J(2)经一循环系统所作的净功A=Qab+Qbc+Qca=963J循环的效率h=A/Q1=A/(Qbc+Qca)=13.4％33
2、1)、(4).(B)(2)、(3).(C)(1)、(2)、(3)、(4).(D)(1)、(3).a(T1)OVp图3b(T2)ⅠⅡ4.如图3所示，工作物质经aⅠb(直线过程)与bⅡa组成一循环过程，已知在过程aⅠb中，工作物质与外界交换的净热量为Q，bⅡa为绝热过程，在p－V图上该循环闭合曲线所包围的面积为A，则循环的效率为（C）(A)h=A/Q.(B)h=1－T2/T1.(C)hA/Q.VpO图4T1bT2a二.填空题1.一定质量的理想气体在两等温线之间作由a→b的绝热变化,如图4所示.设在a→b过程中,内能的增量为DE,温度的增量为DT,对外做功为A
3、,从外界吸收的热为Q3,则在这几个量中,符号为正的量是A；符号为负的量是DTDE；等于零的量是Q.2.卡诺致冷机,其低温热源温度为T2=300K,高温热源温度为T1=450K,每一循环从低温热源吸热Q2=400J,已知该致冷机的致冷系数w=Q2/A=T2/(T1－T2)(式中A为外界对系统作的功),则每一循环中外界必须作功A=200J.ABCOTV图53.1mol理想气体(设g=Cp/CV为已知)的循环过程如图5所示的T—V图所示,其中CA为绝热过程,A点状态参量(T1,V1)和B点的状态参量(T1,V2)为已知,试求C点的状态量:Vc= V2 ;Tc=
4、 (V1/V2)g-1T1 ;pc=(RT1/V2)(V1/V2)g-1.三.计算题1.2mol单原子分子的理想气体,开始时处于压强p1=10atm、温度T1=400K的平衡态,后经过一个绝热过程,压强变为p2=2atm,求在此过程中气体对外作的功.解：绝热Q=0因pg－1T－g=恒量,有T2=(p2/p1)(g－1)/gT1故A=－DE=(M/Mmol)(i/2)R(T1－T2)=(M/Mmol)(i/2)RT1[1－(p2/p1)(g-1)/g]=4.74´103JT(K)V(10-2m2)Oabc12图62.1mol单原子分子理想气体的循环过程如图6的T—V图所示,其
5、中c点的温度为Tc=600K,试求：(1)ab、bc、ca各个过程系统吸收的热量;(2)经一循环系统所作的净功;(3)循环的效率.(注：1n2=0.693)解：1.单原子分子i=3,CV=3R/2,Cp=5R/2.ca等温Ta=Tcab等压Va/Ta=Vb/TbTb=(Vb/Va)Ta=(Vb/Va)Tc(1)ab等压过程系统吸热为Qab=(M/Mmol)Cp(Tb-Ta)=(5R/2)(Vb/Va-1)Tc=-6232.5Jbc等容过程系统吸热为Qbc=(M/Mmol)CV(Tc-Tb)=(3R/2)(1-Vb/Va)Tc=3739.5Jca等温过程系统吸热为Qca=(M
6、/Mmol)RTcln(Va/Vc)=RTcln2=3456J(2)经一循环系统所作的净功A=Qab+Qbc+Qca=963J循环的效率h=A/Q1=A/(Qbc+Qca)=13.4％33
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