热力学习题课课件.ppt

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1、热力学习题课一、系统：任意物质气体理想气体二、状态：一般状态平衡态1、气体平衡态有四个最基本的状态量：P、V、T、S2、状态方程：(理想气体)三、理想气体的内能：3、过程：一般过程准静态过程可逆过程准静态四、准静态过程，系统对外做的功：PV0V1V2V0PV2V1等容等压等温绝热五、准静态过程中的热量：Q=等容等压等温0绝热六、热力学第一定律：七、循环：一般循环准静态过程的循环可逆循环1、准静态过程的循环可在PV图上表示：系统对外作功为正，是热机。0VP正循环系统对外作负功，制冷机。0VP逆循环2、

2、循环：等于所围的面积。八、热机与致冷机：Q2Q1W这里：Q1=Q2+W,Q1、Q2、W都取正值。Q2Q1W热机效率：致冷系数：九、卡诺循环：文字表述：克氏表述：开氏表述：等价。十、热力学第二定律：PT1T2VOPT1T2VO11、可逆过程和不可逆过程※无摩擦准静态过程是可逆的。※卡诺循环是可逆循环。※一切与热现象有关的实际过程都是不可逆的。如热功转换的过程和热传导过程12、热力学第二定律的统计意义从热力学概率小的状态向热力学概率大的状态过渡。玻耳兹曼熵：(J.K-1)熵的微观意义:熵是系统内分子热

3、运动无序性的量度.熵增原理：向着无序度增大的方向进行。克劳修斯熵:如过程可逆，熵不变；如过程不可逆，熵增加。熵增原理由：对孤立系统（绝热）：1．两个相同的容器，一个盛氢气，一个盛氦气(均视为刚性分子理想气体)，开始时它们的压强和温度都相等，现将6J热量传给氦气，使之升高到一定温度．若使氢气也升高同样温度，则应向氢气传递热量(A)12J．(B)10J．(C)6J．(D)5J．［B］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(A)对外作正功．(B)内能增

4、加．(C)从外界吸热．(D)向外界放热．pOVAB思路分析：内能肯定增加。这是单选题，选B没问题。例题：如图，进一步分析：由A垂直向下，沿V轴再垂直向上到B,则(A)(C)(D)都被排除。√例题：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？解：等压过程W=pΔV=(M/Mmol)RΔT内能增量双原子分子∴J实际上，按迈耶公式Cp=CV+R不难看出与Q=ΔE+R相对应的数量关系是7＝5＋2例题：同一种理想气体的定压摩尔热容Cp大于定体摩尔热容CV，其原因是什么？答：

5、在等压升温过程中,气体膨胀对外作功，要比气体等体升温过程多吸收一分热量，等体升温过程对外不作功。pV0V2V2pp例题：一定量的理想气体经历acb过程时吸热400J。则经历acbda过程时吸热为：（A）-1200J；（B）-800J；（C）-700J；（D）800J；PV14140eadbcPV14140eadbc选B（A）-1200J；（B）-800J；（C）-700J；（D）800J；JAETTacbacbba4000,==D=4.下列四个假想的循环过程，哪个可行？PV绝热等温AP绝热绝热CP

6、V等温绝热BPVV绝热绝热等温D答案：B5.一定量的理想气体，开始时处于压强，体积，温度分别为p1，V1，T1的平衡态，后来变到压强，体积，温度分别为p2，V2，T2的终态．若已知V2>V1，且T2=T1，则以下各种说法中正确的是：(A)不论经历的是什么过程，气体对外净作的功一定为正值．(B)不论经历的是什么过程，气体从外界净吸的热一定为正值．(C)若气体从始态变到终态经历的是等温过程，则气体吸收的热量最少．(D)如果不给定气体所经历的是什么过程，则气体在过程中对外净作功和从外界净吸热的正负皆无法判

7、断．[D]6.如图所示，一绝热密闭的容器，用隔板分成相等的两部分，左边盛有一定量的理想气体，压强为p0，右边为真空．今将隔板抽去，气体自由膨胀，当气体达到平衡时，气体的压强是(A)p0．(B)p0/2．(C)2γp0．(D)p0/2γ．[B][D]7.用公式(式中为定体摩尔热容量，视为常量，n为气体摩尔数)计算理想气体内能增量时，此式(A)只适用于准静态的等体过程．(B)只适用于一切等体过程．(C)只适用于一切准静态过程．(D)适用于一切始末态为平衡态的过程．8.某理想气体分别进行了如图所示的两

8、个卡诺循环：Ⅰ(abcda)和Ⅱ(a'b'c'd'a')，且两个循环曲线所围面积相等．设循环Ｉ的效率为h，每次循环在高温热源处吸的热量为Q，循环Ⅱ的效率为h′，每次循环在高温热源处吸的热量为Q′，则(A)hQ′.(C)h>h′,Qh′,Q>Q′.[B]9.在温度分别为327℃和27℃的高温热源和低温热源之间工作的热机，理论上的最大效率为(A)25％(B)50％(C)75％(D)91.74％［B］10.一定质量的理