大学物理第十三章热力学基础作业说明

三 计算题 1.将1mol理想气体等压加热，使其温度升高72K，传给 它的热量等于 1.60 103 J ，求：(1)气体所作的功W； (2)气体内能的增量E；(3)热容比． （普适气体常量 R 8.31 J mol1 K 1 ） 解：(1)对等压过程，气体作的功为
W PdV P(V2 V1 )
pcVc paVa Tc Ta ( pV RT ) E
Vc Va W
根据热力学第一定律 Q W E Q
二 填空题 1.在大气中有一绝热气缸，其中装有一定量的理想气体， 然后用电炉徐徐供热(如图所示)，使活塞(无摩擦地)缓 慢上升．在此过程中，以下物理量将如何变化？(用 “变大”、“变小”、“不变”填空) (1) 气体压强 ； (2) 气体分子平均动能 ； (3) 气体内能 ． 1)由于活塞可自由移动，因此气体所受压力始终为 大气压力与活塞重力的和 压强 2）加热时，气体温度升高， 3）温度升高， 内能 气体分子平均动能；
PV RT , 1mol
CP , m
(2) E Q W (3) CV , m
E T
Q (或CP ,m CV ,m R 22.2) T

CP , m CV ,m
—完
三 计算题 1.一定量的理想气体，由状态a经b到达c．(abc为一直 p(atm) 线)求此过程中 a (1)气体对外作的功； 3 (2)气体内能的增量； b 2 (3)气体吸收的热量． c 1 5 Pa) (1atm＝1.013×10 1 2 3 V ( L) 解：(1)气体对外作的功 W PdV o
2.已知一定量的理想气体经历p-T图上所示的循环过程， 图中各过程的吸热、放热情况为：(1)过程1-2中，气 体 ；(2)过程2-3中，气体 ；(3)过程3-1中，气 p 体 ． 3 1 解：1）过程1－2，温度升高 Q 2）过程2-3，温度不变，内能不变（E=0) 2 压强增大,体积减小，则外界对系统作功。 o T 根据热力学第一定律讨论Q （3）过程3-1，压强不变，温度减小（E<0 ），由物态 方程可知气体体积减小，则W<0 。根据热力学第一定 律讨论Q
p(atm)
a(1,3) b
c(3,1)
Ta Tc
o
1
2 3 V ( L)
E 0
(3)由热力学第一定律可知
Q W E 405.2 J
第十三章 热力学作业1
2．理想气体经历如图所示的abc平衡过程，则该系统 对外作功W、从外界吸收的热量Q和内能的增量的正负 情况如下： ［ ］ p c (A)ΔE>0，Q>0，W<0． b (B) ΔE>0，Q>0，W>0． (C) ΔE>0，Q<0，W<0． a (D) ΔE<0，Q<0，W<0． o V 由图可知
一 选择题 1.如图所示，当气缸中的活塞迅速向外移动从而使气 体膨胀时，气体所经历的过程 (A)是平衡过程，它能用p─V图上的一条曲线表示． (B)不是平衡过程，但它能用p─V图上的一条曲线表示． (C)不是平衡过程，它不能用p─V图上的一条曲线表示． (D)是平衡过程，但它不能用p─V图上的一条曲线表示． P-V图上的一个点表示气体的 一个平衡态；
ac
第十三章 热力学作业2
为过程曲线下的面积，即梯形面积，则
1 W (1 3) 2(atm L) 2 5 3 3 4 1.013 10 10 (Pa m ) 405.2J
(2)由图可知
3 由理想气体的物态方程 pV NkT 2 1 可知
PVa PVcLeabharlann Baidu=3 a c