第一章和第二章习题课..
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二、计算题
1. 如图所示，一刚性活塞，一端受热，其他部分绝热，内 有一不透热的活塞，活塞与缸壁之间无摩擦。现自容器 一端传热，Q=20 kJ，由于活塞移动对B做功10 kJ。 （1）B中气体的热力学能变化△UB； （2）A和B总的热力学能变化△UA+B。
A
B
8
2. 定量工质，经历了一个由四个过程组成的循环，试填充 下表中所缺的数据。
3
4. “任何没有体积变化的过程就一定不对外作功” 的说法是否正确？
答：不正确，因为外功的含义很广，比如电磁功、表面张 力功等等，如果只考虑容积功的话，那么没有容积变化的 过程就一定不对外作功。
5. 试比较下图所示的过程1-2与过程1-a-2中下列各 量的大小: ⑴ W12与W1a2； (2) DU12 与 DU1a2； (3) Q12与Q1a2
2
3. 绝热刚性容器，中间用隔板分为两部分，左边盛 有空气，右边为真空，抽掉隔板，空气将充满整个 容器。问：⑴ 空气的热力学能如何变化？ ⑵ 空气是 否作出了功？ ⑶ 能否在坐标图上表示此过程？为什 么？
答：（ 1 ）空气向真空的绝热自由膨胀过程的热力学能不 变。（2）空气对外不做功。（3）不能在坐标图上以实线 表示此过程，因为不是准静态过程。
5
7. 判断下列过程哪些是①可逆的；②不可逆的；③ 可以是可 逆的，也可以是不可逆的；并扼要说明不可逆的原因？
（1）对刚性容器内的水加热，使其在恒温下蒸发； 答： ③，取决于热源的温度与水温是否相等。若两者不等， 则存在外部传热的不可逆因素，便是不可逆过程。 （2）对刚性容器内的水做功，使其在恒温下蒸发； 答： ② ，对刚性容器内的水做功，只可能是搅拌功，伴有摩 擦扰动，因而有内不可逆因素，因而是不可逆过程。 （3）对刚性容器内的空气缓慢加热，使其从50 ℃升温到100 ℃。 答： ③，取决于热源的温度与空气是否随时相等或者保持无 限小的温差。
答：（1）W1a2大。
（2）一样大。
（3）Q1a2大。
4
6. 下列说法是否正确？
⑴ 气体膨胀时一定对外作功。 答：错，比如气体向真空中的绝热自由膨胀，对外不作功。 ⑵ 气体被压缩时一定消耗外功。 答：对，因为根据热力学第二定律，气体是不可能自压 缩的，要想压缩体积，必须借助于外功。 ⑶ 气体膨胀时必须对其加热。 答：错，比如气体向真空中绝热自由膨胀，不用对其加热。 ⑷给理想气体加热，热力学能总是增加的。 答：错，取决于W
第一章和第二章习题课
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一、思考题
1. 当真空表指示数值愈大时，表明被测对象的实际压 力愈大还是愈小？
答：真空表指示数值愈大时，表明被测对象的实际压力愈小。
p pb pv
2. 不可逆过程是无法回复到初态的过程，这种说法是 否正确？
答：不正确。不可逆过程是指不论用任何方法都不能在外界不 遗留任何变化的情况下使系统回复到初态，并不是不能回复到 初态。
4. 如图所示气缸，其内充以空气。气缸截面积A=100cm2， 活塞距底面高度H=10cm，活塞及其上重物的总质量 G1=195kg。当地大气压力Pb=102kPa，环境温度t0=27℃。 当气缸内的气体与外界处于热平衡时，把活塞重物拿去 100kg，活塞突然上升，最后重新达到热力平衡。假定活 塞与气缸壁之间无摩擦，气体可以通过汽缸壁与外界充分 换热，空气视为理想气体，其状态方程为pV=mRgT(Rg是 气体常数)，试求活塞上升的距离和气体的换热量。
-1000
0 395
0
4-1
0
-5
5
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3. 一闭口系从状态1沿1-2-3途径到状态3，传递给外界的热量 为47.5 kJ，而系统对外做功为30 kJ，如图所示。
（1）若沿1-4-3途径变化时，系统对外做功15 kJ，求过程 中系统与外界传递的热量。 （2）若系统从状态3沿图示曲线途径到达状态1，外界对 系统做功6 kJ，求该过程中系统与外界传递的热量。 （3）若U2=175 kJ， U3=87.5 kJ，求过程2-3传递的热量及 状态1的热力学能。
过程 1-2 Q/ kJ W/ kJ 0 ΔU/ kJ 1390 －1000
2-3
3-4 4-1
0
0
395
0
解：求解依据： 对于过程： 对于循环：
Q DU W
dU 0
δQ δW
9
过程 1-2 2-3 3-4
Q /kJ
W /kJ
DU /kJ
1390 -395
-1000
1390ห้องสมุดไป่ตู้0
二、计算题
1. 如图所示，一刚性活塞，一端受热，其他部分绝热，内 有一不透热的活塞，活塞与缸壁之间无摩擦。现自容器 一端传热，Q=20 kJ，由于活塞移动对B做功10 kJ。 （1）B中气体的热力学能变化△UB； （2）A和B总的热力学能变化△UA+B。
A
B
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2. 定量工质，经历了一个由四个过程组成的循环，试填充 下表中所缺的数据。
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4. “任何没有体积变化的过程就一定不对外作功” 的说法是否正确？
答：不正确，因为外功的含义很广，比如电磁功、表面张 力功等等，如果只考虑容积功的话，那么没有容积变化的 过程就一定不对外作功。
5. 试比较下图所示的过程1-2与过程1-a-2中下列各 量的大小: ⑴ W12与W1a2； (2) DU12 与 DU1a2； (3) Q12与Q1a2
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3. 绝热刚性容器，中间用隔板分为两部分，左边盛 有空气，右边为真空，抽掉隔板，空气将充满整个 容器。问：⑴ 空气的热力学能如何变化？ ⑵ 空气是 否作出了功？ ⑶ 能否在坐标图上表示此过程？为什 么？
答：（ 1 ）空气向真空的绝热自由膨胀过程的热力学能不 变。（2）空气对外不做功。（3）不能在坐标图上以实线 表示此过程，因为不是准静态过程。
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7. 判断下列过程哪些是①可逆的；②不可逆的；③ 可以是可 逆的，也可以是不可逆的；并扼要说明不可逆的原因？
（1）对刚性容器内的水加热，使其在恒温下蒸发； 答： ③，取决于热源的温度与水温是否相等。若两者不等， 则存在外部传热的不可逆因素，便是不可逆过程。 （2）对刚性容器内的水做功，使其在恒温下蒸发； 答： ② ，对刚性容器内的水做功，只可能是搅拌功，伴有摩 擦扰动，因而有内不可逆因素，因而是不可逆过程。 （3）对刚性容器内的空气缓慢加热，使其从50 ℃升温到100 ℃。 答： ③，取决于热源的温度与空气是否随时相等或者保持无 限小的温差。
答：（1）W1a2大。
（2）一样大。
（3）Q1a2大。
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6. 下列说法是否正确？
⑴ 气体膨胀时一定对外作功。 答：错，比如气体向真空中的绝热自由膨胀，对外不作功。 ⑵ 气体被压缩时一定消耗外功。 答：对，因为根据热力学第二定律，气体是不可能自压 缩的，要想压缩体积，必须借助于外功。 ⑶ 气体膨胀时必须对其加热。 答：错，比如气体向真空中绝热自由膨胀，不用对其加热。 ⑷给理想气体加热，热力学能总是增加的。 答：错，取决于W
第一章和第二章习题课
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一、思考题
1. 当真空表指示数值愈大时，表明被测对象的实际压 力愈大还是愈小？
答：真空表指示数值愈大时，表明被测对象的实际压力愈小。
p pb pv
2. 不可逆过程是无法回复到初态的过程，这种说法是 否正确？
答：不正确。不可逆过程是指不论用任何方法都不能在外界不 遗留任何变化的情况下使系统回复到初态，并不是不能回复到 初态。
4. 如图所示气缸，其内充以空气。气缸截面积A=100cm2， 活塞距底面高度H=10cm，活塞及其上重物的总质量 G1=195kg。当地大气压力Pb=102kPa，环境温度t0=27℃。 当气缸内的气体与外界处于热平衡时，把活塞重物拿去 100kg，活塞突然上升，最后重新达到热力平衡。假定活 塞与气缸壁之间无摩擦，气体可以通过汽缸壁与外界充分 换热，空气视为理想气体，其状态方程为pV=mRgT(Rg是 气体常数)，试求活塞上升的距离和气体的换热量。
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3. 一闭口系从状态1沿1-2-3途径到状态3，传递给外界的热量 为47.5 kJ，而系统对外做功为30 kJ，如图所示。
（1）若沿1-4-3途径变化时，系统对外做功15 kJ，求过程 中系统与外界传递的热量。 （2）若系统从状态3沿图示曲线途径到达状态1，外界对 系统做功6 kJ，求该过程中系统与外界传递的热量。 （3）若U2=175 kJ， U3=87.5 kJ，求过程2-3传递的热量及 状态1的热力学能。
过程 1-2 Q/ kJ W/ kJ 0 ΔU/ kJ 1390 －1000
2-3
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解：求解依据： 对于过程： 对于循环：
Q DU W
dU 0
δQ δW
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过程 1-2 2-3 3-4
Q /kJ
W /kJ
DU /kJ
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1390ห้องสมุดไป่ตู้0