大学物理学(第三版上)课后习题8答案详解

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1、习题八7-1K列表述是否正确？为什么？并将错误更正.(1)A(2=A£+M(2)Q=E+pAV(3)、“解：⑴不正确，Q=^E+A(2)不正确,Q=E+jpdV(3)不正确,(4)不正确，匕7-2P~V图上封闭1111线所包围的面积表示什么？如果该面积越人，是否效率越高？答：封闭曲线所包围的面积表示循环过程中所做的净功.由于©,人净面积越大，效率不一定高，因为〃还与吸热©有关.7-3如题7-3图所示，有三个循环过程，指出每一循环过程所作的功是正的、负的，还是零，说明理由.解：各图小所表示的循环过程作功都为0.因为各图小整个循环分两部分，各部分面积

2、大小相等，而循坏方向一个为逆时针，另一个为顺时针，整个循环过程作功为°・舷7-3图7-4用热力学第一定律和第二定律分别证明，在P~V图上一绝热线与一等温线不能有两个交点•题7-4图解：1•由热力学第一定律冇Q=AE+A若有两个交点d和"，则经等温过程有AEj=Q[-Ai=0AE2+A]=0AE2=—A2<0从上得出HA£：2,这与d,〃两点的内能变化应该相同矛盾.2.若两条曲线冇两个交点，则组成闭合曲线而构成了一循环过程，这循环过程只冇吸热，无放热，且对外做正功，热机效率为100%,违背了热力学第二定律.7-5一循环过程如题7-5图所示，试指出：⑴a

3、b,bc,ca各是什么过程；⑵画出对应的P~v图；(3)该循环是否是正循环？(4)该循环作的功是否等于肓角三角形血•积？(5)用图中的热量°”5Qbc，Qac表述其热机效率或致冷系数.解：(1)是等体过程久、过程：从图知有V=KT,K为斜率由pV=vRT得vRr故be过程为等压过程ca是等温过程(2)〃_V图如题7—5’图题7_5‘图(3)该循环是逆循环⑷该循环作的功不等于直角三角形面积，因为直角三角形不是〃一V图屮的图形.题7・6图7-6两个卡诺循环如题7-6图所示，它们的循环血积相等，试问：(1)它们吸热和放热的差值是否相同；(2)对外作的净功是

4、否相等；(3)效率是否相同？答：山于卡诺循环曲线所包围的血积和等，系统対外所作的净功相等，也就是吸热和放热的差值相等.但吸热和放热的多少不一定相等，效率也就不相同.7-7评论下述说法正确与否？(1)功可以完全变成热，但热不能完全变成功；(2)热量只能从高温物体传到低温物体，不能从低温物体传到高温物体.⑶可逆过程就是能沿反方向进行的过程，不可逆过程就是不能沿反方向进行的过程.答：(1)不正确.有外界的帮助热能够完全变成功；功可以完全变成热，但热不能白动地完全变成功；⑵不正确.热量能自动从高温物体传到低温物体，不能自动地rh低温物体传到高温物体.但在外界

5、的帮助下，热量能从低温物体传到高温物体.(3)不正确.一个系统由某一状态出发，经历某一过程达另一状态，如果存在另一过程，它能消除原过程对外界的一切影响而使系统和外界同时都能回到原來的状态，这样的过程就是可逆过程.用任何方法都不能使系统和外界同时恢复原状态的过程是不可逆过程.有些过程虽能沿反方向进行，系统能回到原來的状态，但外界没有同时恢复原状态，还是不可逆过程.7-8热力学系统从初平衡态力经历过程户到末平衡态〃•如果尸为町逆过程，其爛变为：S_s=『dQ可逆$_s=不可逆*'~T，如果戶为不可逆过程，其嫡变为“"一丄T，你说对吗？哪一个表述要修改，如

6、何修改？答：不对.爛是状态函数，爛变只与初末状态启关，如果过程P为可逆过程其爛变为:如果过程P为不可逆过程，英爛变为srSg_s「伴纽Sb—S"『些皿7-9根据hT及T,这是否说明可逆过程的爛变大于不可逆过程爛变?为什么？说明理由.答：这不能说明可逆过程的爛变大于不可逆过程爛变，嫡是状态函数，爛变只与初末状态有关，如果对逆过程和不町逆过程初末状态相同，具有相同的爛变.只能说在不町逆过程中，系统的热温比之和小于爛变.7-10如题7-10图所示，一系统由状态Q沿d必到达状态b的过程中，有350J热量传入系统，而系统作功126J.(1)若沿化“时，系统作功

7、42J,问有多少热量传入系统？⑵若系统山状态〃沿曲线加返回状态。吋，外界对系统作功为84J,试问系统是吸热还题7-10图解：由“C过程可求出〃态和d态的内能Z差Q=E+AAE=0-A=350-126=224jabd过程，系统作功A=42JQ=△£+A=224+42=266J系统吸收热量ba过程，外界对系统作功A=-84JQ=AE+A=-224-84=-308J系统放热7-111mol单原子理想气体从300K加热到350K,问在下列两过程中吸收了多少热最?增加了多少內能?对外作了多少功？（1）体积保持不变；（2）压力保持不变.解：（1）等体过程由热力

8、学第一定律得Q='e吸热对外作功（2）等压过程吸热内能增加对外作功e=AE=vCy(T2-TJ=v-R(T2