《大学物理教学课件》热力学基础答案

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1、第9章热力学基础一、选择题1.B2.A3.D4.D5.B6.C7.A8.D9.C10.C11.B12.C13.C14.B15.B16.D17.D18.D19.C20.B21.A22.C23.C24.C25.A26.C27.C28.B29.C30.A31.A32.B1.D2.C3.A4.B5.A6.C7.A8.C9.B10.D11.C12.C13.C14.D15.B4&D49.B50.B51.B52.A53.D54.B55.B二、填空题1.1:12.1247J3.1:14.10J5.831J6.653J7.127°C8.S}=Sr9.

2、500,10010.77=—J—I+wH.V,(XlX~'T匹'汁2丿V2[vj13.3R14.v15.-650J16.等压，等压，等压A9-2-17图17.过程曲线如A9217图所示，其中”为等压过程，购为等温过程，仇/为绝热过程.(1)等压；(2)绝热.[&S?,—S

3、19.2>0,AE>020.(1)气体内能；(2)气体对外作功；(3)内能和对外作功21.1.28X10-722.33.3%23.6.59X10kg三、计算题A1.解：(1)在过程I中气体对外作功为A=~(A+Pz/Vi-X)内能增量为乡CVM=

4、/?(7；-T1

5、)=

6、(/72V2-pM)由热力学第一定律，此过程气体吸收的热量为Q=4+&E=抑+P2)(%_X)+1(叩2—=-(1.01x105+4.04x105)x(2x10_3-10_3)+-(4.04x2x102-1.01x102)=2.02x103(J)(2)在过程II中气体对外作功为％=可『労二2(必岭一0岭)又据pv^=C可得匕二匕(夕2=2xl0'34.04To?2=32xl0_3(m3)所以，=2x(1.01x32x102-4.04x2x102)=4.85x103(J)过程II气体内能增量为△&=丄尺⑺一7；)=丄(p3V3

7、-p2V2)=

8、（1.01x32xl02-4.04x2x102）=6.06x105（J）过程II气体吸热Q2二舛+A£2二4.85xlO3+6.06xlO3=1.09xl04（J）整个过程气体吸收热量0二Q+Q2=2.02x103+1.09x104=1.29x104（J）1.解：设状态2和4的温度为7；气体在循环中对外作的功为a=（“2-pX^-v2）=Py3+Pyx-2叩2=/?（7；+7；-2T）因为V,，T_T2_02%几匕I3_严，_尺2Pl=03，%=X，04==V3所以T》=T\T=」T、・T3,A=R（T^T3-2y

9、lTrT3）3.解:⑴"-tQ]=—=彎讣=32000（J）,Qi=Q2+A净A01“]—°UU400Q2二Q-a净=32000-8000=24000（J）,第二个热机0不变，QK+筠4000+10000=34000（J）,*务牆=29.4%3001—29.4%=425（K）4.解:由绝热方程ryr1=t2v^得TT由卡访循环数率心-〒得茫=百・・・J（丄/K1-7•IcV单原子理想气体/=-—=-23已知〃=0.2,将卩、〃值代入②式得-1.45.解：（1）1t2:多方过程，升温升压AE[=Cv（T2-Ti）=^RT[A=*（门

10、+卩2）（岭一％）=£（血岭—PM）二0=昭+人弓口+*口=3口2t3：绝热膨胀过程02=（）△57（7；—讣的―讣―

11、口A2=-AE2=

12、/?r,3t1：等温压缩过程AE3=0A3=-RTIn#=-RTln8=一2.0㈣Q3=A3=—2.08/?7^.旦一竺忙307%2,3R7其屮”为绝热线，比为等体线,ca6.解：（l）p-V图上循环曲线如A9-3-6图所示，为等温线.°«/2XA9-3-6图（2）等体过程放热为Qv=Cv（T2-T^等温过程吸热为Qt=RT、In—L71V,/2绝热过程方程=（乞）"】T22双原子分子气体

13、Cv=-Rt7=1.42由①〜③式解得系统一次循坏放出的净热量为Q=QV-Qr=

14、/?（2M-1）7；-RT}ln2=240J若1（）0次循环放出的总热量全部用来熔解冰，则熔解的冰的质量为m=7.16x10kgA7.解：(l)cd等体过程有空=空TaTc7；=7；(—)=75KPa比=匕TaTcTh=TA=225KVc(2)气体的摩尔数为1/=卫一==0.321M嗣RTa由7=1.40可知气体为双原子分子气体，57Cv=-/?,Cp=-Rv2卩2W/0Qca=AEea=vCv(Ta-Tc)=500JWbe=pb(Vc-Vb)=-4

15、00J△瓦二叫⑺=j°°°Jb-c等压过程有a等体吸热过程等压压缩过程过程由热力学第一定律0—U400J循坏过程△£=(),整个循坏过程净吸热为Q=W=^(P(I-Pc)(Vb-Vc)=6QQJCLb过程净吸热Qab=Q-Qbc-Qc