习题十一 热力学第一定律

《习题十一 热力学第一定律》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、习题十一热力学第一定律院系：班级:_____________姓名:___________班级个人序号:_______一、选择题1.如图，一定量的理想气体，由平衡状态A变到平衡状态B(pA=pB)，则无论经过的是什么过程，系统必然［B］(A)对外作正功．(B)内能增加．(C)从外界吸热．(D)向外界放热．2.一定量的理想气体，从p－V图上初态a经历(1)或(2)过程到达末态b，已知a、b两态处于同一条绝热线上(图中虚线是绝热线)，则气体在［B］(A)(1)过程中吸热，(2)过程中放热．(B)(1)过程中放热，(2)过程中吸热．(C)两种过程中

2、都吸热．(D)两种过程中都放热．3．一定量某理想气体所经历的循环过程是：从初态(V0,T0)开始，先经绝热膨胀使其体积增大1倍，再经等体升温回复到初态温度T0，最后经等温过程使其体积回复为V0，则气体在此循环过程中．［B］(A)对外作的净功为正值．(B)对外作的净功为负值．(C)内能增加了．(D)从外界净吸的热量为正值．4．双原子理想气体，做等压膨胀，若气体膨胀过程从热源吸收热量700J，则该气体对外做功为[]（A）350J；（B）300J；（C）250J；（D）200J。答案：D解：，所以，（），本题答案为D。5．一热机在两热源（，）之间

3、工作，一循环过程吸热1800J，放热800J，做功1000J，此循环可能实现吗？[]（A）可能；（B）不可能；（C）无法判断。答案：B解：该循环过程的效率，而由卡诺定理，得知此过程不能实现，故本题答案为B。二、填空题1．汽缸内有单原子理想气体，若绝热压缩使体积减半，问气体分子的平均速率变为原来速率的倍？若为双原子理想气体则为倍？答案：1.26；1.14。解：单原子理想气体自由度，，气体经历绝热压缩有，又，所以双原子理想气体自由度，，所以2．处于平衡态A的一定量的理想气体，若经准静态等体过程变到平衡态B，将从外界吸收热量416J，若经准静态等

4、压过程变到与平衡态B有相同温度的平衡态C，将从外界吸收热量582J，所以，从平衡态A变到平衡态C的准静态等压过程中气体对外界所作的功为____________________.166J3.一热机从温度为727℃的高温热源吸热，向温度为527℃的低温热源放热．若热机在最大效率下工作，且每一循环吸热2000J，则此热机每一循环作功_________________J．4004．一卡诺机从373K的高温热源吸热，向273K的低温热源放热，若该热机从高温热源吸收1000J热量，则该热机所做的功；放出热量。答案：268J；732J。解：由，得三、计算

5、题1.气缸内贮有36g水蒸汽(视为刚性分子理想气体)，经abcda循环过程如图所示．其中a－b、c－d为等体过程，b－c为等温过程，d－a为等压过程．试求：(1)d－a过程中水蒸气作的功Wda(2)a－b过程中水蒸气内能的增量DEab(3)循环过程水蒸汽作的净功W(4)循环效率h(注：循环效率h＝W/Q1，W为循环过程水蒸汽对外作的净功，Q1为循环过程水蒸汽吸收的热量，1atm=1.013×105Pa)解：水蒸汽的质量M＝36×10-3kg水蒸汽的摩尔质量Mmol＝18×10-3kg，i=6(1)Wda=pa(Va－Vd)=－5.065×1

6、03J(2)ΔEab=(M/Mmol)(i/2)R(Tb－Ta)=(i/2)Va(pb－pa)=3.039×104J(3)KWbc=(M/Mmol)RTbln(Vc/Vb)=1.05×104J净功W=Wbc+Wda=5.47×103J(4)Q1=Qab+Qbc=ΔEab+Wbc=4.09×104Jη=W/Q1=13％2.一定量的理想气体在标准状态下体积为1.0×10-2m3，求下列过程中气体吸收的热量：(1)等温膨胀到体积为2.0×10-2m3；(2)先等体冷却，再等压膨胀到(1)中所到达的终态．已知1atm=1.013×105Pa，并

7、设气体的CV=5R/2．解：(1)如图，在A→B的等温过程中,，∴将p1=1.013×105Pa，V1=1.0×10-2m3和V2=2.0×10-2m3代入上式，得QT≈7.02×102J(2)A→C等体和C→B等压过程中∵A、B两态温度相同，∴ΔEABC=0∴QACB=WACB=WCB=P2(V2－V1)又p2=(V1/V2)p1=0.5atm∴QACB=0.5×1.013×105×(2.0－1.0)×10-2J≈5.07×102J3.一定量的单原子分子理想气体，从A态出发经等压过程膨胀到B态，又经绝热过程膨胀到C态，如图所示．试求这全过

8、程中气体对外所作的功，内能的增量以及吸收的热量．解：由图可看出pAVA=pCVC从状态方程pV=nRT可知TA=TC，因此全过程A→B→C的DE=0．3分B→C过程是绝热过