热力学基础复习.doc

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基本内容(讲稿)

(B) 内能增加.

(C) 从外界吸热・

4•对一定量的理想气体，下列所述过程中不可能发生的是(D)

(A) 从外界吸热，但温度降低；

(B) 对外做功且同时吸热；

(C) 吸热且同时体积被压缩；

(D) 等温下的绝热膨胀 •

5•—气缸内储有10mo 的单原子理想气体，在压缩过程中外界做功 209J,气体温度升高

A _________________ _______________________________

了 1K,则气体内能的增量 E= ,气体吸收热量 Q= ,此0

V

(D)向外界放热・

过程摩尔热容 c= ___________________ .

6•两条绝热线能否相交？答 ： _____________ 相交•因为根据热力学第二定律，如果两条绝热 线 ，就可以用 条等温线与其组成一个循环 ，只从单一热源吸取热量，完全变为 有用功，而其它物体不发生交化，这违反热力学第二定律，故有前面的结论・

7

•有一以理想气体为工作物质的热机，其循环如图所示，试证明热机效率为

n^i y V V2 ）」

（P1P2 ）-1

证：该热机循环的效率为

m Q B C = Cp,m 『C —TB ,） Q C A — P"c —T B A - T B T C —1 n =i_ /! ___________ =1 _Y ______ ____

T A —Tc T A Tc —1

在等压过程BC 和等体过程CA 中分别有

T B ” =T C 〃

2,T A 6 =Tc 尸 2 代人上式得 n_i Y VlV -~1 P1 P2

证毕。

8. 0.32 kg 的氧气作如图所示的

ABCDA 循环，设/ =2Vi, Ti =300 K , T 2 =200 K 求循环 效率（氧气的定体摩尔热容的实验值为 Cv,m =21.1 J mol 丄K 」）

解：根据分析，因 AB 、CD 为等温过程，循环过程中系统作的净功为

m x ,

m z 』 A = A AB + A CD =——RTi In （V 2V1 ）+一RTMnVi”？） M M

m 3

讥A -Tc ）则上式可写为

其中

=—R（Ti -T2|）n V2 Vi ）-5.7610 J

M

由于吸热过程仅在等温膨胀（对应于AB段）和等体升压（对应于DA段）中发生，而

等温过程中圧=0,则Q AB =A A B O等体升压过程中A=

0,则Q DA =AE DA,所以，循环过程中系统暖热的总量为

Q =Q AB +Q DA =A AB+ AE DA

m m 4

=—RTi ln（V2M ）+ — Cv,m 11 一「）=3.84 彳:0 J

M M

由此得到该循环的效率为

耳=A Q =15%