ch17热力学基础new

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1、第十七章热力学基础17-10.02kg的氦气(视为理想气体)，温度由17℃升为27℃．若在升温过程中，(1)体积保持不变；(2)压强保持不变；(3)不与外界交换热量；试分别求出气体内能的改变、吸收的热量、外界对气体所作的功．(普适气体常量R=8.31)（答案：，W=0；，Q=1.04×103J，W=417J；Q=0，W=-DE=-623J(负号表示外界作功)）17-2汽缸内有2mol氦气，初始温度为27℃，体积为20L(升)，先将氦气等压膨胀，直至体积加倍，然后绝热膨涨，直至回复初温为止．把氦气视为理想气体．试求：(1)在p―V图上大致画出气

2、体的状态变化过程．(2)在这过程中氦气吸热多少？(3)氦气的内能变化多少？(4)氦气所作的总功是多少？(普适气体常量R=8.31)（答案：p―V图略；1.25×104J；0；1.25×104J）17-3为了使刚性双原子分子理想气体在等压膨胀过程中对外作功2J，必须传给气体多少热量？（答案：7J）17-41mol双原子分子理想气体从状态A(p1,V1)沿p-V图所示直线变化到状态B(p2,V2)，试求：(1)气体的内能增量．(2)气体对外界所作的功．(3)气体吸收的热量．(4)此过程的摩尔热容．(摩尔热容C=，其中表示1mol物质在过程中升高温

3、度时所吸收的热量．)（答案：；；3(p2V2－p1V1)；3R）517-5一定量的单原子分子理想气体，从初态A出发，沿图示直线过程变到另一状态B，又经过等容、等压两过程回到状态A．(1)求A→B，B→C，C→A各过程中系统对外所作的功W，内能的增量DE以及所吸收的热量Q．(2)整个循环过程中系统对外所作的总功以及从外界吸收的总热量(过程吸热的代数和)．（答案：A→B：，ΔE1=750J，Q1＝750J；B→C：W2=0，ΔE2=Q2=－600J；C→A：W3=－100J，ΔE3=－150J，Q3=－250J；W=W1+W2+W3=100J，Q

4、=Q1+Q2+Q3=100J）17-6温度为25℃、压强为1atm的1mol刚性双原子分子理想气体，经等温过程体积膨胀至原来的3倍．(普适气体常量R＝8.31，ln3=1.0986)(1)计算这个过程中气体对外所作的功．(2)假若气体经绝热过程体积膨胀为原来的3倍，那么气体对外作的功又是多少？（答案：2.72×103J；2.20×103J）17-7如图所示，AB、DC是绝热过程，CEA是等温过程，BED是任意过程，组成一个循环。若图中EDCE所包围的面积为70J，EABE所包围的面积为30J，过程中系统放热100J，求BED过程中系统吸热为多

5、少？（答案：140J）17-81mol理想气体在T1=400K的高温热源与T2=300K的低温热源间作卡诺循环（可逆的），在400K的等温线上起始体积为V1=0.001m3，终止体积为V2=0.005m3，试求此气体在每一循环中(1)从高温热源吸收的热量Q1(2)气体所作的净功W(3)气体传给低温热源的热量Q2（答案：5.35×103J；1.34×103J；4.01×103J）517-9一定量的某种理想气体进行如图所示的循环过程．已知气体在状态A的温度为TA＝300K，求(1)气体在状态B、C的温度；(2)各过程中气体对外所作的功；(3)经过

6、整个循环过程，气体从外界吸收的总热量(各过程吸热的代数和)．（答案：100K，300K；A→B：400J，B→C：-200J，C→A：0；200J）17-101mol氦气作如图所示的可逆循环过程，其中ab和cd是绝热过程，bc和da为等体过程，已知V1=16.4L，V2=32.8L，pa=1atm，pb=3.18atm，pc=4atm，pd=1.26atm，试求：(1)在各态氦气的温度．(2)在c态氦气的内能．(3)在一循环过程中氦气所作的净功．(1atm=1.013×105Pa)(普适气体常量R=8.31J·mol-1·K-1)（答案：Ta

7、=400K，Tb＝636K，Tc＝800K；Ec＝9.97×103J；0.748×103J）17-11一卡诺循环的热机，高温热源温度是400K．每一循环从此热源吸进100J热量并向一低温热源放出80J热量．求：(1)低温热源温度；(2)这循环的热机效率．（答案：320K；20％）17-12一定量理想气体，经历如图所示的循环过程，其中AB和CD是等压过程，BC和DA是绝热过程，已知TC=300K，TB=400K，(1)这循环是不是卡诺循环？为什么？(2)求此循环的效率．（答案：不是卡诺循环；25％）17-13n个mol的某种理想气体，开始时处于

8、压强为p1，体积为V1的状态．经等压膨胀过程，体积变为V2．然后经绝热膨胀过程，体积变为V3．最后经等温压缩过程回到始态．已知V1和V2，求此循环的效率．5（答案：