十三章热力学基础作业答案

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1、第十三章热力学基础作业题班级：学号：姓名：一简答题：1、什么是准静态过程？答案：一热力学系统开始时处于某一平衡态，经过一系列状态变化后到达另一平衡态，若中间过程进行是无限缓慢的，每一个中间态都可近似看作是平衡态，那么系统的这个状态变化的过程称为准静态过程。2、什么是可逆过程，条件是什么？答案：可逆过程：在系统状态变化过程中，如果逆过程能重复正过程的每一状态，而且不引起其它变化条件一：无限缓慢的准静态过程；条件二：变化过程没有能量耗散。3、比较摩尔定体热容和摩尔定压热容的异同答案：相同点：都表示1摩尔气体温度

2、升高单位温度时气体所吸收的热量。不同点：摩尔定体热容是1摩尔气体，在体积不变的过程中，温度升高单位温度时气体所吸收的热量。摩尔定压热容是1摩尔气体，在压强不变的过程中，温度升高单位温度时气体所吸收的热量。两者之间的关系为4、简证热力学第二定律的两种表述的等效性。答案：开尔文表述：不可能制成一种循环工作的热机，它只从单一热源吸收热量，并使其全部变为有用功而不引起其他变化。克劳修斯表述：热量不可能自动地由低温物体传向高温物体而不引起其他变化。反证法：在高温T1和低温T2之间。6第十三章热力学基础作业题班级：学号

3、：姓名：一，假设开氐说法不对，可以有热机从T1吸热Q1并完全作功W=Q1，用此功推动另一致冷机从低温T2吸热Q2并放热到高温热源T1，放出的热量为Q1+Q2，则总效果为有热量Q2自发从低温T2传至高温T1，克氐说法也不对。二，假设克氐说法不对，可以有热量Q2从低温T1传至高温T1，现有另一热机从T1吸热Q1并对外作功W，同时向T2放热Q2，则总效果为从单一热源吸热并完全做功，开氐说法也不对。综上所述，两种说法等价。证毕。二、选择题1、在恒温水池中，一个气泡缓缓向上升起，在上升过程中（C）A.气泡的体积不变,

4、内能减少，放出热量B.气泡的体积缩小,内能不变，放出热量C.气泡的体积增大,内能不变，吸收热量D.气泡的体积不变,内能增加，吸收热量2、对于定量的理想气体，可能发生的过程是（A）（A)等压压缩，温度降低(B)等温吸热，体积不变（C）等容升温，放出热量（D）绝热压缩，内能不变3、“理想气体和单一热源接触作等温膨胀时，吸收的热量全部用来对外做功。”对此说法，有如下几种评论，正确的是(A)（A）不违反热力学第一定律，但违反热力学第二定律。（B）不违反热力学第二定律，但违反热力学第一定律。（C）不违反热力学第一定律

5、，也不违反热力学第二定律。6第十三章热力学基础作业题班级：学号：姓名：（D）违反热力学第一定律，也违反热力学第二定律。4、理想气体卡诺循环过程的两条绝热线下的面积大小（图中阴影部分）分别为和，则两者的大小关系为：（C）（A）>；（B）<；（C）=；（D）无法确定。5、如图：一绝热容器被隔板K隔开成ab两部分，已知a有一稀薄气体，b内为真空。抽开隔板K后，a内气体进入b，最终达到平衡状态，在此过程中（B）(A)气体对外做功，内能减少。(B)气体不做功，内能不变。（C）气体压强变小，温度降低。（D）气体压强变小

6、，温度降低。三、填空题1、质量为64g的氧气，温度从10oC升到60oC，（1）体积不变,气体内能改变___2077.5J___、吸收的热量__2077.5J_；（2）压强不变气体内能的改变_2077.5J_、吸收的热量、___2908.5J_。2、2mol惰性气体，在温度为300K，压强为时，等温地压缩到，气体放出的热量_3456.03J_。3、卡诺定理表明，相同的高低热源间工作任意工作物质的可逆机，都具有相同的效率。工作在相同的高温和低温热源之间的一切不可逆机的效率都不可能大于可逆机的效率。6第十三章热

7、力学基础作业题班级：学号：姓名：四、计算题1、如图所示为1摩尔氧气的循环过程，求（1）a点的压强；（2）该循环过程所做的功；（3）循环效率。答案：解：先将VT图变为PV图（1）（2）2、有1mol的CO2，作如图所示的循环过程，ca为等温过程其中，，求（1）ab过程吸收的热量，(2)该循环过程内能的变化，（3）循环的效率。答案：（1）6第十三章热力学基础作业题班级：学号：姓名：（2）（3）3、2mol的CO2气体作如图所示的循环过程，其中a®b过程为等温过程，已知，,，求（1）等温线的温度，（2）循环效率。

8、解：（1）4、一热机在1000K和300K的两热源之间工作。如果⑴高温热源提高到1100K，⑵低温热源降到200K6第十三章热力学基础作业题班级：学号：姓名：，求理论上的热机效率各增加多少？为了提高热机效率哪一种方案更好？答案解：（1）效率效率效率增加（2）效率效率增加5、一理想气体作如图所示的循环过程，其中c®a过程为绝热过程，证明其循环效率为a®b过程为吸热过程b®c过程为放热过程6