大学物理 规范作业解答19.ppt

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1、10级大学物理规范作业解答(下册)1911.一定量的某种理想气体起始温度为T,体积为V,该气体在下面的循环过程中经过三个平衡过程：（1）绝热膨胀到体积2V,(2)等体变化使温度恢复为T,(3)等温压缩到原来的体积V,则这整个循环过程中【】(A)气体向外界放热(B)气体对外界做正功(C)气体内能增加(D)气体内能减少。一、选择题：解：该气体的循环过程如右图，易见是一个逆循环，故系统向外界放热。A22.两个卡诺热机的循环曲线如图所示，一个工作在T1与T3的两个热源之间，另一个工作在T2与T3的两个热源之间，已知这两个循环曲线所包围的面积相等。由此可知：【】解：这两个循环曲线所包围

2、的面积相等,故作功相等，而由知A等于两个热机吸收与放出的热量的差值。(A)两个热机的效率一定相等;(B)两个热机从高温热源吸收的热量一定相等;(C)两个热机向低温热源放出的热量一定相等;(D)两个热机吸收的热量与放出的热量（绝对值）的差值一定相等。D31.一卡诺热机，用290g空气为工作物质，工作在27℃的高温热源与－73℃的低温热源之间，此热机的效率η=___________。若在等温膨胀的过程中气缸体积增大到2.718倍，则此热机每一循环所做的功为________。（空气的摩尔质量29×10－3kg/mol）解：由T1=200k,T2=300k：热机的效率在等温膨胀的过程

3、中热机吸热Q1为：二、填空：再由得：A=η×Q1=2.49×104×0.33=8309J8309J42.1mol理想气体的循环过程如图T－V所示,其中CA为绝热过程，A点的状态参量（T1，V1）和B点的状态参量（T2，V2）已知，则C点的状态参量Vc=__________,Tc=______________,Pc=___________。解：AB是等温过程，故T1=TB=T2。因CA为绝热过程，由绝热方程：得：V2又因BC为等体过程，得：Vc=V25再由绝热方程：得到：63.将1mol双原子分子理想气体的体积从V压缩到V/2时熵的变化，若经过的过程是：解：（1）等压压缩由于等

4、压过程：得：（2）等温过程吸热（2）等温压缩ΔS=____________，（1）等压压缩ΔS=____________，（3）绝热压缩ΔS=____________。7（3）绝热压缩ΔS=0。8三、计算题1.1mol单原子分子理想气体经历如图所示的可逆循环，联结ac两点的曲线Ⅲ的方程为p=pov2/vo2,a点的温度为To,(1)试以To，普适气体常数R表示Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ过程中气体吸收的热量。（2）此循环的效率。由图可见b点：Pb=9Po,vb=vo,再由得到:解：先计算各点的状态：a点：Pa=Po,va=vo,Ta=Povo/R=ToC点的状态为Pc=9Po,再由p=pov2

5、/vo2,有:得：vc=3vo、Tc=27To9过程Ⅰ为等体过程，吸热为：过程Ⅱ为等压过程，吸热为：由热力学第二定律过程Ⅲ吸热为：其中过程Ⅲ吸热为：10循环效率为：由于Ⅰ、Ⅱ过程吸热过程Ⅲ放热112.1mol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，在400k的等温线上起始体积为V1=0.001m3终止体积为V2=0.005m3,试求该气体在每一循环中：（1）从高温热源吸收的热量Q1,（2）气体做的净功A,（3）气体传给低温热源的热量Q2。解:循环的效率为从高温热源吸收的热量这一过程气体做的净功由η=A/Q1得：再由效率的定义：12可得：13