第17章 热力学
工程热力学知到章节答案智慧树2023年四川大学
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工程热力学知到章节测试答案智慧树2023年最新四川大学绪论单元测试1.热力发电属于热能的()。
参考答案:动力利用第一章测试1.与外界只发生质量交换而无热量交换的热力系统称为()。
参考答案:开口系统2.如果环境压力为100kPa,相对压力为70kPa,则绝对压力为()。
参考答案:170 kPa3.热力学中一般规定,系统对外界做功为(),系统从外界吸热为()。
参考答案:正/正4.T-s图上,可逆过程线与s轴围成的面积表示()。
参考答案:热量5.工质经历一个循环后回到初始状态,其熵()。
参考答案:不变6.稳定状态()是平衡状态,而平衡状态()是稳定状态。
参考答案:不一定/一定7.在p-v图上,任意一个正向循环其()。
参考答案:压缩功小于膨胀功8.在T-s图上,任意一个逆向循环其()。
参考答案:吸热小于放热9.容积变化功定义式的适用条件是____过程。
参考答案:null10.经历一个不可逆循环,工质不能恢复到原来的状态()。
参考答案:错第二章测试1.公式的适用条件是()。
参考答案:任意工质,可逆过程2.热力学第一定律阐述了能量转换的()。
参考答案:数量关系3.下列哪些项属于开口系统的技术功范围()。
参考答案:内部功;进出口的势能差;进出口的动能差4.外部储存能是()。
参考答案:有序能5.热力学能是()参考答案:无序能;状态量6.理想气体等温压缩过程,其焓变化量()。
参考答案:为零7.稳定流动能量方程适用于下列哪些稳定运行的机械设备()。
参考答案:压气机;锅炉;燃气轮机;蒸汽轮机8.充满空气的绝热刚性密闭容器中装有电热丝,通电后取空气为系统,则有()。
参考答案:Q>0,∆U>0,W=09.工质流经开口系统时存在流动功,流动功()状态参数。
参考答案:是10.一定量在水,在自然界中从海水中蒸发为云,一定气候条件下形成雨雪降落,凝结成冰,冰雪融化后又流入江河,最后汇入大海,回到初始状态。
经历了整个循环后,水的热力学能和焓的变化为()参考答案:热力学能和焓均不变11.气体吸热后,热力学能一定增加。
高中物理32目录
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高中物理32目录篇一:高中物理全部目录高中物理新教材目录廖启林必修一:第一章运动的描述 81 质点参考系和坐标系 92 时间和位移123 运动快慢的描述──速度154 实验:用打点计时器测速度195 速度变化快慢的描述──加速度25第二章匀变速直线运动的研究 301 实验:探究小车速度随时间变化的规律312 匀变速直线运动的速度与时间的关系343 匀变速直线运动的位移与时间的关系374 匀变速直线运动的位移与速度的关系415 自由落体运动426 伽利略对自由落体运动的研究45第三章相互作用501 重力基本相互作用512 弹力543 摩擦力574 力的合成615 力的分解64第四章牛顿运动定律671 牛顿第一定律682 实验:探究加速度与力、质量的关系713 牛顿第二定律744 力学单位制775 牛顿第三定律806 用牛顿运动定律解决问题(一)837 用牛顿运动定律解决问题(二)85 必修二:第五章机械能守恒定律 501 追寻守恒量512 功523 功率554 重力势能595 探究弹性势能的表达式626 实验:探究功与速度变化的关系647 动能和动能定理668 机械能守恒定律699 实验:验证机械能守恒定律7310 能量守恒定律与能源 75第六章曲线运动11 曲线运动22 质点在平面内的运动43 抛体运动的规律74 实验:研究平抛运动115 圆周运动136 向心加速度177 向心力208 生活中的圆周运动23第七章万有引力与航天281 行星的运动292 太阳与行星间的引力333 万有引力定律364 万有引力理论的成就385 宇宙航行406 经典力学的局限性45选修3-1:第一章静电场 11 电荷及其守恒定律 22 库仑定律 53 电场强度104 电势能和电势155 电势差206 电势差与电场强度的关系227 静电现象的应用247 电容器与电容298 带电粒子在电场中的运动33第二章恒定电流401 电源和电流412 电动势433 欧姆定律464 串联电路和并联电路485 焦耳定律536 电阻定律567 闭合电路的欧姆定律608 多用电表639 实验:测定电池的电动势和内阻6910 简单的逻辑电路 72第三章磁场791 磁现象和磁场802 磁感应强度833 几种常见的磁场864 磁场对通电导线的作用力915 磁场对运动电荷的作用力956 带电粒子在匀强磁场中的运动99选修3-2:第四章电磁感应11 划时代的发现22 探究电磁感应的产生条件63 楞次定律 104 法拉第电磁感应定律 155 电磁感应规律的应用 216 互感和自感 257 涡流 29第五章交变电流 331 交变电流 342 描述交变电流的物理量 383 电感和电容对交变电流的影响 404 变压器 445 电能的输送48第六章传感器 551 传感器及其工作原理 562 传感器的应用(一) 603 传感器的应用(二) 654 传感器的应用实例 70附一些元器件的原理和使用要点73篇二:高中物理目录学而思60课时学完高中物理144课10G[01-04]物理量的描述(上下)匀速直线运动(上下)9课[05-08]力与平衡(上下)牛顿定律(上下) 9课[09-12]牛顿定律运用(上下)圆周运动(上下) 8课[13-16]万有引力和天体运动(上下)功和能(上下) 8课[17-20]能量守恒(上下)动能定理(上下) 8课[21-24]静电场(上下)电磁能的性质(上下) 10课[25-28]带电粒子在电场中的运动(上下)恒定电流(上下)10课[29-32]全电路欧姆定律、磁场、磁场和安培力(上下)9课[33-36]洛仑兹力(上下)电磁感应1(上下)7课[37-40]电磁感应2(上下)交流电和变电器(上下)8课[41-44]热力学(上下)机械振动(上下)13课[45-48]机械波(上下)几何光学(上下)12课[49-52]物理光学(上下)原子与原子核(上下)11课[53-56]力学复习1(上下)力学复习2(上下)11课[57-60]电磁学复习1(上下)电磁学复习2(上下)11课数学:提取码 2cc1生物:提取码 3a1c化学:提取码 a65c物理:提取码 525b(这个不是黄冈的,是学而思网的)英语:提取码 09da篇三:高中物理目录(知识清单)目录第一部分基础知识第1问章直线运动1第1节直线运动的描述1第2节匀变速直线运动7第3节自由落体运动与竖直抛体运动13第2章相互作用16第1节力重力16第2节第3节第4节第5节第3章第1节第2节第3节第4节第5节第4章第1节第2节第3节第5章第1节第2节第3节第4节第5节第6章第1节第2节第7章第1节第2节第3节第4节第5节第6节第8章第1节第2节第3节第4节弹力19 摩擦力23 力的合成与分解28 受力分析34 牛顿运动定律36 牛顿第一定律36 牛顿第三定律39 牛顿第二定律41 牛顿运动定律的应用46 共点力的平衡52 曲线运动61 运动的合成与分解61 抛体运动68 圆周运动73 机械能85 功85 功率91 重力势能和弹性势能94 动能定理97 机械能恒定律 101 万有引力与航天 106 万有引力定律及其应用106 宇宙航行112 静电场119 电荷守恒定律库化定律 119 电场电场的力的性质123 电场的能的性质128 静电现象140 电容器143 带电粒子在电场中的运动148 直流电路154 部分电路欧姆定律154 电阻定律半导体与超导体157 电功,电功率,焦耳定律159 串并联电路 161第5节闭合电路欧姆定律168第6节简单的逻辑关系178第9章磁场181第1节磁场,磁感应强度,磁感线181第2节安培力187第3节洛伦兹力192第4节带电粒子在匀强磁场中的运动195第5节带电粒子在电磁场中的运动205第6节带电粒子在三种场并存的复合场中运动211第10章电磁感应214第1节磁通量,电兹感应现象214第2节楞次定律右手定则218第3节法拉第电磁感应定律223第4节互感与自感涡流电磁阴尼磁驱动235第11章交变电流239第1节交变电流的产生及变化规律239第2节描述交谈电流的物理量242第3节电感电流对交变电流的影响246第4节理想变压器248第5节电能的输送252第12章传感器255第13章分子动理论259第1节分子动理论259第2节物体的内能262第14章气体267第1章气体实验定律 267第2节理想气体的状态方程271第15章物态及物态变化274第1节固体和液体274第2节饱和汽与物态变化中的能量277第16章热力学定律280第1节热力学第一定律能量守恒定律280第2节热力学第二,三定律能源与可持续发展283第17章机械振动秘机械波286第1节简谐运动287第2节单摆,外力作用下的振动292第3节机械波及其描述295第4节波的反射、折射、衍射、干射、多普勒效应及声波304第18章光312第1节光的反射与折射312第2节全反射、光导纤维315第3节光的干涉、衍射及偏振现象318第4节光的颜色和色散激光324第19章电磁振荡与电磁波 328第1节电磁波的产生与电磁振荡328第2节电磁波的发射和接收电磁波和信息化社会电磁波谱332第20章相对论简介335第21章动量守恒定律338第1节动量守恒定律338第2节碰撞、爆炸、反冲现象341第3节动量定理346第22章波粒二象性349第23章原子结构357第1节原子的汤姆孙模型和卢瑟福模型357第2节氢原子光谱359第3节玻尔的原子模型362第24章原子核367第1节原子核的组成368第2节放射性元素的衰变人工核反应370第3节核力结合能373第4节重核裂变轻核聚变粒子和宇宙376第二部分实验技能篇第1章实验基础知识与基本仪器的使用380第1节误差与有效数字380第2节实验的主要思想方法381第3节实验数据的处理方法382第4节测量长度的仪器383第5节测量时间的仪器 386第6节测量质量或力的仪器 388第7节测量温度的仪器 389第8节测量静电电压的仪器 390第9节测量电流和电压的仪器 391第10节多用电表 393第11节示波器 395第12节电阻箱 397第13节滑动变阻器 397第2章力学实验 399第1节研究匀变速直线运动 399第2节探究弹簧弹力与弹簧伸长量的关系 401第3节验证力的平行四边形定则 102第4节探究加速度与力、质量的关系 403第5节研究平抛物体的运动规律 406第6节探究功能定理 408第7节验证机械能守恒定律 410第8节探究单摆的运动用单摆测定重力加速度 411第9节验证动量守恒定律 413第3章电学实验 417第1节测定金属电阻率 417第2节描绘小灯泡的伏安特性曲线 420第3节把电流表改装成电压表 421第4节测定电源的电动势和内电阻 423第5节练习使用多用电表 427第6节传感器的简单应用 429第4章光学和热学实验 431第1节测定玻璃的折射率 431第2节用双缝干涉测光波的波长 433第3节用油膜法估测分子的大小 435第5章设计型实验设计方法 437。
热力学公式汇总
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物理化学主要公式与使用条件第一章代体pw关系主要公式与使用条件1.理想代体状态方程式pV = (m/M)RT = nRT或P V m=p(V/n) = RT式中p, K T与卫单位分别为m3, K与mol。
V m=V/n称为气体摩尔体积,其单位为n? • mol^o 08.314510 J・mol" • K'1,称为摩尔气体常数。
此式适用于理想气体,近似地适用于低压真实气体。
2・气体混合物(1)组成摩尔分数〃(或%)=如/工"AA体积分数% =九叫3/工)"也A式中I>A为混合气体总物质量C旷m人表示在一定T, Q下纯气体A摩尔A体积。
工为在一定T, p下混合之前各纯组分体积总和。
A(2)摩尔质量B B B式中〃匸为叫为混合气体总质量,”=工如为混合气体总物质量。
上述B B各式适用于任意气体混合物。
1 / 20(3) )'B =H B/H =P B//?=V B/V式中炷为气体B,在混合T, U条件下,单独存在时所产生压力,称为B 分压力。
心为B气体在混合气体7;p下,单独存在时所占体积。
3・道尔顿定律P B =Y B P, P = X /?BB上式适用于任意气体。
对于理想气体P B=%RGV4・阿马加分体积定律V;=n ti RT/V此式只适用于理想气体。
第二章热力学第一定律主要公式与使用条件1.热力学第一定律数学表示式△U=Q+W或=50 + 8W = 6C-p amb dV+6W规定系统吸热为正,放热为负。
系统得功为正,对环境作功为负。
式中Panxb 为环境压力,"为非体积功。
上式适用于封闭体系一切过程。
2.熔定义式H=U + pV3・熔变(1)式中△(/")为/川乘积增量,只有在恒压下在数值上等于体积功。
(2) ^H=\~nC pm dT此式适用于理想气体单纯pW变化一切过程,或真实气体恒压变温过程, 或纯液体、固体物质压力变化不大变温过程。
有机化学 第17章 周环反应
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Diels-Alder反应
W +
W
W
例:
+
O
O O
H H O O O + H H
O O O
顺式加成
endo(内型) 动力学控制产物
exo(外型) 热力学控制产物
[3, 3]s迁移(Claisen重排、Cope重排)
X H X
X
X=O or CH2
例:
H CH3 H CH3 225oC
Z型 CH3 E 型 CH3 CH3 H CH3 H 椅式构象过渡态 H
The Nobel Prize in Chemistry 1981
"for their theories, developed independently, concerning the course of chemical reactions"
Kenichi Fukui
Japan Kyoto University Kyoto, Japan (1918 – 1998)
CH3 hv
对旋 a
3 H H 1 CH3
H
a b
H hv CH3 CH3 2 H
1与2为 对映体
CH3 H
cis, trans
对旋 b
trans-二取代
trans-二取代
CH3 H CH3 H 3
cis-二取代
CH3 hv H H CH3
a
b hv
H
对旋 a
对旋 b
4
CH3 H CH3
3与4 相同
Roald Hoffmann USA Cornell University Ithaca, NY, USA 1937 -
17章制氢、氢冷却
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第十七章制氢及发电机氢冷却近几十年来,人们为了增加单机容量,在发电机的冷却方式上做了许多改进,即不仅采用了较好的冷却介质(如水和氢气),而且发展了把水和氢气直接引入导线内部的直接冷却技术,从而使发电机的线负荷和绕组电流密度比气体表面冷却提高了3~4倍,单机容量从过去的100MW提高到1200MW以上。
发电机采用氢气冷却,具有较高的运行可靠性和技术经济性,为国内外大多数汽轮发电机的制造厂家广泛采用。
第一节发电机的冷却一、发电机的冷却方式与通风系统由于提高发电机的单机容量,靠增大发电机体积以增加铜线绕组和铁芯容量的办法,受到了加工、运输、安装等条件的限制,所以只有增加铜线绕组的电流密度。
而绕组的电流密度愈大,由它所产生的热量也就愈多。
因此,只有采用有效的冷却介质和冷却方式,才能提高发电机的功率。
汽轮发电机的冷却介质主要有氢气和纯水两种,而其冷却方式又分为外冷式和内冷式汽轮发电机两种。
有关冷却介质的性质将在下面介绍。
1.外冷式汽轮发电机外冷式又称表面冷却式,其冷却介质为气体(空气或氢气),气体在绕组导线和铁芯的表面流过时与发热体接触,吸收发热体表面的热量后随流动的气流带走。
所以,表面冷却只有发热体产生的热量全部导至物体表面时才能被气体冷却,为提高冷却效果,应尽量增大接触面积。
外冷式发电机是由安装在转子轴上的风扇压入(称压入式)或抽出(称抽出式)后,通过各部位的冷通道,对发电机进行冷却。
被加热了的热气流又经过热通道进入水冷却器,热量由水带出,冷却后的气体再经过冷通道被风扇压入或抽出,在发电机内部形成一个密闭式的循环通风系统。
如果按气流沿定子流动的主要方向来分,氢外冷又分为轴向通风、径向通风和周向分区径向通风三种。
目前氢外冷常用于单机容量为100MW以下的汽轮发电机组,氢压一般为0.15~0.20MPa,其冷却效率比空气冷却提高0.6%~1.0%。
所以,100MW以上的汽轮发电机组多采用氢内冷或水内冷。
2.内冷式汽轮发电机内冷式又称直接冷却式,其冷却介质为气体(空气或氢气)或液体(水或油)。
工程热力学与传热学第17章
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C C0 AC0 为灰体的辐射系数
T 2 C W /m 100
任何物体的辐射力恒小于同温度下黑体的辐射力。
第三节 物体间的辐射换热
一、黑体间的辐射换热
角系数(angle factor) :表面1发射的辐射能落在表面2上的 百分数,用X1,2表示, X1,2称为表面1对表面2的角系数。 X2,1称为表面2对表面1角系数。 1、2两表面间的辐射换热量Q1,2为
第十七章
辐射换热
本章要点:1。着重掌握热辐射的基本概念 2。着重掌握角系数的基本概念 2。着重掌握热辐射的基本定律 3。着重掌握辐射换热相关分析与基本计算 本章难点:热辐射的基本概念和基本定律的理解和消化
本章主要内容: 第一节 热辐射的基本概念 第二节 热辐射的基本定律 第三节 物体间的辐射换热 第四节 太阳辐射
微波炉是利用远红外线来加热物体的。远红外线可以 穿透塑料、玻璃及陶瓷制品,但却会被像水那样具有极性 分子的物体吸收,在物体内部产生内热源,从而使物体比 较均匀地得到加热。各类食品中的主要成分是水,因而远 红外线加热是一种比较理想的加热手段。
二. 物体的吸收率、反射率和穿透率
当热辐射的能量投射到物体表面上时,和可见光一样, 也发生吸收、反射和穿透现象。如图在外界投射到物体表 Q Q 面上的总能量Q中,一部分 被物体吸收,另一部分 被 Q 物体反射,其余部分 穿透过物体。按照能量守恒定律有 如图7-2所示。
dQ0,dA I 0 dA cosd
0
2
I 0 dA
2
0
d sin cosd
0
2
I 0 dA
E0
dQ0,dA dA
I 0
黑体辐射力等于其定向辐射强度I0的倍。
17章温度和气体动理论
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第十七章
2、说明
温度和气体动理论
(1)平衡态是一个理想状态; (2)平衡态是一种动态平衡;
(3)平衡态可以用确定参量描述。
第十七章
温度和气体动理论
三、描述系统平衡态的参量
1、状态参量:把用来描述系统宏观状态的物理量
气体的宏观状态可以用V、P、T 描述 体积V—— 几何参量 压强p——力学参量 温度T——热力学参量 状态方程 :状态参量之间的函数关系 f (P,V,T) = 0 说明 (1)气体的p、V、T 是描述大量分子热运动集体特征的物理量, 是宏观量,而气体分子的质量、速度等是描述个别分子运动的物 理量,是微观量。 (2) 根据系统的性质,可能还需要引入化学参量、电磁参量等。
(1)热力学温标T,单位:K (2)摄氏温标t ,单位:0C:00C——水的三相点温度 1000C——水的沸腾点温度 (3)华氏温标F, 单位0F:320F ——水的三相点温度 2120F——水的沸腾点温度
第十七章
思考:
温度和气体动理论
各种物质的各种测温属性随温度的变化 不可能都是一致的,如果我们规定某物质的 某种测温属性与温度成线性关系,则其他测 温属性与温度的关系就不可能是线性的。因 此,用不同的测温物质或同一物质的不同性 – 质建立温标往往不一致。
第十七章
温度和气体动理论
– 理想气体温标利用了气体的性质,因此在 – 温度低于液化温度时,此温标便失去意义。 – 能测量的最低温度为0.5 K ( 低压3He气体)。
理论温标—热力学温标
热力学温标是建立在第二定律基础上,不 依赖于任何物 质的特性的温标。
热力学温度国际单位为“开尔文”,简称开记为K 可证明在理想气体温标有效范围内,热力学温标与理想 气体温标完全一致。 常用的摄氏温标 t( C)定义:t = T273.15
工程热力学(第五版)课后习题答案(全章节)
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工程热力学(第五版)习题答案工程热力学(第五版)廉乐明 谭羽非等编 中国建筑工业出版社第二章 气体的热力性质2-2.已知2N 的M =28,求(1)2N 的气体常数;(2)标准状态下2N 的比容和密度;(3)MPa p 1.0=,500=t ℃时的摩尔容积Mv 。
解:(1)2N 的气体常数2883140==M R R =296.9)/(K kg J •(2)标准状态下2N 的比容和密度1013252739.296⨯==p RT v =0.8kg m /3v 1=ρ=1.253/m kg(3)MPa p 1.0=,500=t ℃时的摩尔容积MvMv =pT R 0=64.27kmol m/32-3.把CO2压送到容积3m3的储气罐里,起始表压力301=g p kPa ,终了表压力3.02=g p Mpa ,温度由t1=45℃增加到t2=70℃。
试求被压入的CO2的质量。
当地大气压B =101.325 kPa 。
解:热力系:储气罐。
应用理想气体状态方程。
压送前储气罐中CO2的质量1111RT v p m =压送后储气罐中CO2的质量2222RT v p m =根据题意容积体积不变;R =188.9Bp p g +=11 (1) Bp p g +=22(2) 27311+=t T (3) 27322+=t T(4)压入的CO2的质量)1122(21T p T p R v m m m -=-=(5)将(1)、(2)、(3)、(4)代入(5)式得 m=12.02kg2-5当外界为标准状态时,一鼓风机每小时可送300 m3的空气,如外界的温度增高到27℃,大气压降低到99.3kPa ,而鼓风机每小时的送风量仍为300 m3,问鼓风机送风量的质量改变多少? 解:同上题1000)273325.1013003.99(287300)1122(21⨯-=-=-=T p T p R v m m m =41.97kg2-6 空气压缩机每分钟自外界吸入温度为15℃、压力为0.1MPa 的空气3 m3,充入容积8.5 m3的储气罐内。
热力学统计物理
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《热力学统计物理》复习资料热力学部分第一章 热力学的基本定律基本概念:平衡态,热力学参量,热平衡定律,温度,三个实验系数(、、),转换关系,物态方程,功及其计算,热力学第一定律(数学表述式),热容量(C 、C V 、C P 的概念及定义),理想气体的内能,焦耳定律,绝热过程特征,热力学第二定律(文学表述、数学表述),克劳修斯不等式,热力学基本微分方程表述式,理想气体的熵,熵增加原理及应用。
综合计算:利用实验系数的任意二个求物态方程,熵增(S )计算。
第二章 均匀物质的热力学性质基本概念:焓H ,自由能F ,吉布斯函数(自由焓)G 的定义,全微分式,热力学函数的偏导数关系、麦克斯韦关系及应用,能态公式,焓态公式,节流过程的物理性质,焦汤系数定义及热容量(C P )的关系,绝热膨胀过程及性质、特性函数F 、G ,辐射场的物态方程,内能、熵,吉布函数的性质、辐射通量密度的概念。
综合运用:重要热力学关系式的证明,由特性函数F 、G 求其它热力学函数(如S 、U 、物态方程)。
第三章、第四章 单元及多元系的相变理论该两章主要是掌握物理基本概念:热动平衡判据(S 、F 、G 判据),单元复相系平衡条件,复相多元系的平衡条件,多元系的热力学函数及热力学方程,相变的分类、一级与二级相变的特点及相平衡曲线斜率的推导、吉布斯相律,单相化学反应的化学平衡条件,热力学第三定律的标准表述,绝对熵的概念。
统计物理部分第六章 近独立粒子的最概然分布基本概念:能级的简并度,μ空间,运动状态代表点,三维自由粒子的μ空间,德布罗意关系(=,=),相格,量子态数、等概率原理,对应于某种分布的玻尔兹曼系统,玻色系统,费米系统的微观态数(热力学概率)的计算公式,最概然分布,玻尔兹曼分布律(),配分函数(),用配分函数表示的玻尔兹曼分布(),f s ,P λ, P s的概念,经典配分函数(),麦克斯韦速度分布律。
综合运用:能计算在体积V 内,在动量范围p —p+dp 内,或能量范围+d ε内,粒子的量子态数;了解运用最可几方法推导三种分布。
物理9年级第17章试卷【含答案】
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物理9年级第17章试卷【含答案】专业课原理概述部分一、选择题(每题1分,共5分)1. 在物理学中,力的单位是:A. 牛顿B. 焦耳C. 千克D. 安培答案:A2. 下列哪种现象属于光的折射?A. 镜子中的倒影B. 雨后的彩虹C. 太阳光直线传播D. 水中的鱼看起来更浅答案:D3. 下列哪种物质的比热容最大?A. 水B. 铝C. 铜D. 铁答案:A4. 在电路中,电阻的单位是:A. 伏特B. 安培C. 欧姆D. 瓦特答案:C5. 关于能量守恒定律,下列哪种说法是正确的?A. 能量可以从一种形式转化为另一种形式,但总能量不变B. 能量可以从一种物质转移到另一种物质,但总能量减少C. 能量可以从一种形式转化为另一种形式,但总能量增加D. 能量可以从一种物质转移到另一种物质,但总能量增加答案:A二、判断题(每题1分,共5分)1. 力是改变物体运动状态的原因。
(正确)2. 光在真空中传播速度最快。
(正确)3. 液体的比热容大于固体的比热容。
(错误)4. 电阻与电流成正比。
(错误)5. 能量守恒定律适用于所有自然现象。
(正确)三、填空题(每题1分,共5分)1. 物体在平衡力的作用下,运动状态保持______。
(静止或匀速直线运动)2. 光在空气中的传播速度约为______。
(3×10^8 m/s)3. 物体吸收热量后,温度______。
(升高)4. 电阻的大小与导体的______、______和______有关。
(材料、长度、横截面积)5. 机械能包括______和______。
(动能、势能)四、简答题(每题2分,共10分)1. 请简述牛顿第一定律的内容。
答案:牛顿第一定律,也称为惯性定律,指出一个物体在不受外力作用时,将保持静止状态或匀速直线运动状态。
2. 请解释光的反射和折射的区别。
答案:光的反射是指光线遇到光滑表面时,从该表面反弹回来的现象。
光的折射是指光线从一种介质进入另一种介质时,由于速度的变化而发生方向改变的现象。
工程热力学第三版答案【英文】第17章
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17-5Air at 320 K is flowing in a duct. The temperature that a stationary probe inserted into the duct will read is to be determined for different air velocities. Assumptions The stagnation process is isentropic.Properties The specific heat of air at room temperature is c p = 1.005 kJ/kg ⋅K. Analysis The air which strikes the probe will be brought to a complete stop, and thus it will undergo a stagnation process. The thermometer will sense the temperature of this stagnated air, which is the stagnation temperature, T 0. It is determined frompc V T T 220+=. The results for each case are calculated below:(a ) K 320.0=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅⨯=2s /2m 1000kJ/kg 1K kJ/kg 005.122m /s) (1+K 3200T (b ) K 320.1=⎪⎭⎫⎝⎛⋅⨯=2220s /m 1000kJ/kg 1K kJ/kg 005.12m/s) (10+K 320T (c ) K 325.0=⎪⎭⎫⎝⎛⋅⨯=2220s /m 1000kJ/kg 1K kJ/kg 005.12m/s) (100+K 320T(d ) K 817.5=⎪⎭⎫⎝⎛⋅⨯=2220s /m 1000kJ/kg 1K kJ/kg 005.12m/s) (1000+K 320T Discussion Note that the stagnation temperature is nearly identical to thethermodynamic temperature at low velocities, but the difference between the two is significant at high velocities.17-8Air flows through a device. The stagnation temperature and pressure of air and its velocity are specified. The static pressure and temperature of air are to be determined. Assumptions 1 The stagnation process is isentropic. 2 Air is an ideal gas.Properties The properties of air at an anticipated average temperature of 600 K are c p = 1.051 kJ/kg ⋅K and k = 1.376.Analysis The static temperature and pressure of air are determined fromK 518.6=⎪⎭⎫⎝⎛⋅⨯-=-=22220s /m 1000kJ/kg 1K kJ/kg 051.12m/s) (5702.6732p c V T TVandMPa 0.23=⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=--)1376.1/(376.1)1/(022022K 673.2K 518.6MPa) 6.0(k k TT P PDiscussion Note that the stagnation properties can be significantly different thanthermodynamic properties.17-21The Mach number of a passenger plane for specified limiting operating conditions is to be determined.Assumptions Air is an ideal gas with constant specific heats at room temperature. Properties The gas constant of air is R = 0.287 kJ/kg·K. Its specific heat ratio at room temperature is k = 1.4. Analysis From the speed of sound relationm /s 293 kJ/kg1s /m 1000K) 273K)(-60 kJ/kg 287.0)(4.1(22=⎪⎪⎭⎫⎝⎛+⋅==kRT c Thus, the Mach number corresponding to the maximum cruising speed of the plane is0.897===m /s293m /s)6.3/945(Ma max c VDiscussion Note that this is a subsonic flight since Ma < 1. Also, using a k value at-60︒C would give practically the same result.17-25The inlet state and the exit pressure of air are given for an isentropic expansion process. The ratio of the initial to the final speed of sound is to be determined. Assumptions Air is an ideal gas with constant specific heats at room temperature. Properties The properties of air are R = 0.287 kJ/kg·K and k = 1.4. The specific heat ratio k varies with temperature, but in our case this change is very small and can be disregarded.Analysis The final temperature of air is determined from the isentropic relation of ideal gases,K 4.228MPa 1.5MPa 0.4K) 2.333(4.1/)14.1(/)1(1212=⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=--kk PP T TTreating k as a constant, the ratio of the initial to the final speed of sound can be expressed as1.21=====4.2282.333Ratio 21221112T T RT k RT k c cDiscussion Note that the speed of sound is proportional to the square root of thermodynamic temperature.17-40The critical temperature, pressure, and density of air and helium are to be determined at specified conditions.Assumptions Air and Helium are ideal gases with constant specific heats at room temperature.Properties The properties of air at room temperature are R = 0.287 kJ/kg·K, k = 1.4, and c p = 1.005 kJ/kg·K. The properties of helium at room temperature are R = 2.0769 kJ/kg·K, k = 1.667, and c p = 5.1926 kJ/kg·K. Analysis (a ) Before we calculate the critical temperature T *, pressure P *, and density ρ*, we need to determine the stagnation temperature T 0, pressure P 0, and density ρ0.C 1.131s /m 1000 kJ/kg 1C kJ/kg 005.12m/s) (250+1002C 10022220︒=⎪⎭⎫⎝⎛︒⋅⨯=+︒=p c V TkP a 7.264K 373.2K 404.3 kP a)200()14.1/(4.1)1/(00=⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎭⎫⎝⎛=--k k T T P P33000 kg/m 281.2K)K)(404.3/kg m kPa 287.0( kPa7.264=⋅⋅==RT P ρ Thus,K 337=⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛+=1+1.42K) 3.404(12*0k T TkPa 140=⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎭⎫⎝⎛+=--)14.1/(4.1)1/(01+1.42kPa) 7.264(12*k k k P P3kg/m 1.45=⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎭⎫⎝⎛+=--)14.1/(13)1/(101+1.42)kg/m 281.2(12*k k ρρ(b ) For helium, C 48.7s /m 1000 kJ/kg1C kJ/kg 1926.52m/s) (300+40222220︒=⎪⎭⎫⎝⎛︒⋅⨯=+=p c V T TkP a 2.214K 313.2K 321.9 kP a)200()1667.1/(667.1)1/(00=⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎭⎫⎝⎛=--k k T T P P33000 kg/m 320.0K)K)(321.9/kg m kPa 0769.2( kPa2.214=⋅⋅==RT P ρ Thus,K 241=⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛+=1+1.6672K) 9.321(12*0k T TkPa 104.3=⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎭⎫⎝⎛+=--)1667.1/(667.1)1/(01+1.6672kPa) 2.214(12*k k k P P3kg/m 0.208=⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎭⎫⎝⎛+=--)1667.1/(13)1/(101+1.6672)kg/m 320.0(12*k k ρρDiscussion These are the temperature, pressure, and density values that will occur at the throat when the flow past the throat is supersonic.。
第17章 卤素
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2 P + 5 Cl2 (过量) —— 2 PCl5 (淡黄色固体)
加热条件下,Cl2 与 H2 也可发生链 反应,步骤如下: ① 链引发反应 产生单电子自由基 Cl2 —— 2 Cl· ② 链传递反应 Cl· + H2 —— HCl + H· H· + Cl2 —— HCl + Cl· ③ 链终止反应 将自由基消除 以金属 Pt 为催化剂, 加热到 350℃, Br2 可与 H2 反应。 但高温下 HBr 不稳定, 易分解。 Pt, 350 oC Br2 + H2 —————— 2 HBr
△
KMnO4 氧化浓盐酸是实验室中制取 Cl2 的最简便方法。 将浓盐酸滴加到固体 KMnO4 上,反应 不需要加热。 2 KMnO4 + 16 HCl (浓) —— 2 MnCl2 + 2 KCl + 5 Cl2 ↑+ 8 H2O
3 单质溴的制备
溴主要以 –1 价离子形式存在于海水中。 在 pH=3.5 的酸性条件下,用 Cl2 氧化浓 缩后的海水,生成单质溴: 2 Br- + Cl2 —— Br2 + 2 Cl-
从热力学角度来看, E ⊖ (Cl2 / Cl-)= 1.36 V 氯与水反应 E ⊖ = 0.54 V,反应可能进行。 但从动力学上看,反应速率过慢,所以氯 氧化水的反应实际上不能发生。 氯在水中发生歧化反应 : Cl2 + H2O —— HCl + HClO 该反应受温度和体系的 pH 的影响很大。 Cl2 + 2 OH- —— Cl- + ClO- + H2O 3 Cl2 + 6 OH- —— 5 Cl- + ClO3- + 3 H2O 在碱中发生歧化反应。 在酸中发生逆歧化反应。
第2课时求自变量的取值范围与函数值课件华东师大版数学八年级下册(1)
![第2课时求自变量的取值范围与函数值课件华东师大版数学八年级下册(1)](https://img.taocdn.com/s3/m/1a2faa6d580102020740be1e650e52ea5418ce6d.png)
(4)自变量取值范围为x≥3, 当x=3时, y x 3 3 3 0
学习目标
概念剖析
典型例题
当堂检测
课堂总结
自变量的取值范围
当函数解析式为分式时,其自变量的取值范围是分母不等于零的未知数的值. 当函数解析式为被开偶次方时,自变量的取值应使被开方式大于等于零. 当函数解析式为综合算式时,函数的取值范围应使函数的各个部分都有意义.
学习目标
概念剖析
典型例题
(一)函数自变量的取值范围
当堂检测
课堂总结
根据刚才问题的思考,你认为函数的自变量可以取任意值吗? 在实际问题中,函数的自变量取值范围往往是有限制的.在限制的范围内, 函数才有实际意义;超出这个范围,函数没有实际意义. 我们把这种自变量可以取的数值范围叫函数的自变量取值范围.
(3)将t=5,代入上式,得Q=-5×25+300=175m³, 即第5 h末,游泳池内还有175 m³水.
函数自变量的取值范围要使得函数解析式有意义,实际问题中还要符合实际.
学习目标
概念剖析
典型例题
当堂检测
课堂总结
4.油箱中有油30kg,油从管道中匀速流出,每分钟流出1kg,则油箱中剩余 油量Q(kg)与流出时间t(min)之间的函数关系式是 Q=-t+30 ,自变 量t的取值范围是0≤t≤30 .
故B正确.
学习目标
概念剖析
典型例题
当堂检测
课堂总结
2.已知x与y的关系式为y=3x-2,当x=2时,对应的函数值为( C ) A.6 B.2 C.4 D.3
分析:将x=2代入关系式有:y=3×2-2=6-2=4,故选C.
学习目标
概念剖析
热力学统计物理各章总结
![热力学统计物理各章总结](https://img.taocdn.com/s3/m/882274fddb38376baf1ffc4ffe4733687e21fc25.png)
第一章1、与其他物体既没有物质交换也没有能量交换的系统称为孤立系;2、与外界没有物质交换,但有能量交换的系统称为闭系;3、与外界既有物质交换,又有能量交换的系统称为开系;4、平衡态的特点:1.系统的各种宏观性质都不随时间变化;2.热力学的平衡状态是一种动的平衡,常称为热动平衡;3.在平衡状态下,系统宏观物理量的数值仍会发生或大或小的涨落;4.对于非孤立系,可以把系统与外界合起来看做一个复合的孤立系统,根据孤立系统平衡状态的概念推断系统是否处在平衡状态。
5、参量分类:几何参量、力学参量、化学参量、电磁参量6、温度:宏观上表征物体的冷热程度;微观上表示分子热运动的剧烈程度7、第零定律:如果物体A和物体B各自与处在同一状态的物体C达到热平衡,若令A与B进行热接触,它们也将处在热平衡,这个经验事实称为热平衡定律8、t=T-273.59、体胀系数、压强系数、等温压缩系数、三者关系10、理想气体满足:玻意耳定律、焦耳定律、阿氏定律、道尔11、顿分压12、准静态过程:进行得非常缓慢的过程,系统在过程汇总经历的每一个状态都可以看做平衡态。
13、广义功14、热力学第一定律:系统在终态B和初态A的内能之差UB-UA 等于在过程中外界对系统所做的功与系统从外界吸收的热量之和,热力学第一定律就是能量守恒定律.UB-UA=W+Q.能量守恒定律的表述:自然界一切物质都具有能量,能量有各种不同的形式,可以从一种形式转化为另一种形式,从一个物体传递到另一个物体,在传递与转化中能量的数量保持不变。
15、等容过程的热容量;等压过程的热容量;状态函数H;P2116、焦耳定律:气体的内能只是温度的函数,与体积无关。
P2317、理想气体准静态绝热过程的微分方程P2418、卡诺循环过程由两个等温过程和两个绝热过程:等温膨胀过程、绝热膨胀过程、等温压缩过程、绝热压缩过程19、热功转化效率20、热力学第二定律:1、克氏表述-不可能把热量从低温物体传到高温物体而不引起其他变化;2、开氏表述-不可能从单一热源吸热使之完全变成有用的功而不引起其它变化,第二类永动机不可能造成21、如果一个过程发生后,不论用任何曲折复杂的方法都不可能把它留下的后果完全消除而使一切恢复原状,这过程称为不可逆过程22、如果一个过程发生后,它所产生的影响可以完全消除而令一切恢复原状,则为可逆过程23、卡诺定理:所有工作于两个一定温度之间的热机,以可逆机的效率为最高24、卡诺定理推论:所有工作于两个一定温度之间的可逆热机,其效率相等25、克劳修斯等式和不等式26、热力学基本微分方程:27、理想气体的熵P4028、自由能:F=U-FS29、吉布斯函数:G=F+pV=U-TS+pV30、熵增加原理:经绝热过程后,系统的熵永不减少;孤立系的熵永不减少31、等温等容条件下系统的自由能永不增加;等温等压条件下,系统的吉布斯函数永不增加。
物理3-5第17章第一节能量量子化
![物理3-5第17章第一节能量量子化](https://img.taocdn.com/s3/m/0b99436601f69e31433294b3.png)
第一节能量量子化光的粒子考点1 黑体和黑体辐射1.热辐射现象(1)定义:任何物体在任何温度下都要发射各种波长的电磁波,并且其辐射能量的大小及辐射能量按波长的分布都与温度有关。
(2)热辐射:①我们周围的一切物体都在辐射电磁波,这种辐射与物体温度有关,所以叫热辐射②这种由于物质中的分子、原子受到热激发而发射电磁波的现象称为热辐射。
(3)热辐射的特性①.物体在任何温度下都会辐射能量。
②.物体既会辐射能量,也会吸收能量。
物体在某个频率范围内发射电磁波能力越大,则它吸收该频率范围内电磁波能力也越大。
③辐射强度按照波长的分布情况随物体的温度变化而有所不同:a当物体温度较低时(如室温),热辐射的主要成分是波长较长的电磁波(在红外线区域),不能引起人的视觉b当温度升高时,热辐射中较短波长的成分越来越强,可见光所占份额增大,如燃烧饿炭块会发出醒目的红光④辐射和吸收的能量恰相等时称为热平衡。
此时温度恒定不变。
⑤实验表明:物体辐射能多少决定于物体的温度(T)、辐射的波长、时间的长短和发射的面积。
2.黑体(1)定义:如果某种物体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射,这种物体就是绝对黑体,简称黑体(2)理解:能全部吸收各种频率的电磁辐射,是理想模型,绝对黑体实际是不存在的。
(3)模型:不透明的材料制成带小孔的空腔,可近似看成黑体(4)物体具有向四周辐射能量的本领,又有吸收外界辐射来的能量的本领(5)黑体是指在任何温度下,全部吸收任何波长的辐射的物体3.黑体辐射黑体辐射的特点:①一般物体辐射的电磁波的情况除了与温度有关之吻,还与材料的种类以及表面的情况有关②黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与温度有关4.黑体辐射的实验规律(1)温度一定时,黑体辐射强度随波长的分布有一个极大值(2)随着温度的升高,一方面,各种波长的黑体辐射强度都有增加;另一方面,辐射强度的极大值向波长较短方向移动。
(3)19世纪末,物理学家从实验和理论两方面严重各种温度下的黑体辐射,测量了他们的黑体辐射强度按波长分布如图所示5.黑体辐射的实验规律的理论解释(1)黑体中存在大量不停运动的带电微粒,带电微粒的振动产生变化的电磁场,向外辐射电磁波(2)维恩公式解释:1896年,德国物理学家维恩从热力学理论出发得到一个公式,但是它只在短波区与实验非常接近,在长波区则与实验偏离很大(3)瑞利公式解释:1900年,英国物理学家瑞利从经典电磁波理论出发推导出一个公式,其预测结果如图所示,在长波区与实验基本一致,但是在短波区与实验严重不符,不符合,而且当波长趋于0时,辐射强度竟变成无穷大,这种情况当时称为“紫外灾难”考点2 普朗克能量量子化假说1.量子论1.创立标志:1900年普朗克在德国的《物理年刊》上发表《论正常光谱能量分布定律》的论文,标志着量子论的诞生。
工程热力学与传热学概念整理
![工程热力学与传热学概念整理](https://img.taocdn.com/s3/m/4ba99d17650e52ea551898f7.png)
工程热力学与传热学概念整理工程热力学第一章、基本概念1.热力系:根据研究问题的需要,人为地选取一定范围内的物质作为研究对象,称为热力系(统),建成系统。
热力系以外的物质称为外界;热力系与外界的交界面称为边界。
2.闭口系:热力系与外界无物质交换的系统。
开口系:热力系与外界有物质交换的系统。
绝热系:热力系与外界无热量交换的系统。
孤立系:热力系与外界无任何物质和能量交换的系统3.工质:用来实现能量像话转换的媒介称为工质。
4.状态:热力系在某一瞬间所呈现的物理状况成为系统的状态,状态可以分为平衡态和非平衡态两种。
5.平衡状态:在没有外界作用的情况下,系统的宏观性质不随时间变化的状态。
实现平衡态的充要条件:系统内部与外界之间的各种不平衡势差(力差、温差、化学势差)的消失。
6.强度参数:与系统所含工质的数量无关的状态参数。
广延参数:与系统所含工质的数量有关的状态参数。
比参数:单位质量的广延参数具有的强度参数的性质。
基本状态参数:可以用仪器直接测量的参数。
7.压力:单位面积上所承受的垂直作用力。
对于气体,实际上是气体分子运动撞击壁面,在单位面积上所呈现的平均作用力。
8.温度T:温度T是确定一个系统是否与其它系统处于热平衡的参数。
换言之,温度是热力平衡的唯一判据。
9.热力学温标:是建立在热力学第二定律的基础上而不完全依赖测温物质性质的温标。
它采用开尔文作为度量温度的单位,规定水的汽、液、固三相平衡共存的状态点(三相点)为基准点,并规定此点的温度为273.16K。
10状态参数坐标图:对于只有两个独立参数的坐标系,可以任选两个参数组成二维平面坐标图来描述被确定的平衡状态,这种坐标图称为状态参数坐标图。
11.热力过程:热力系从一个状态参数向另一个状态参数变化时所经历的全部状态的总和。
12.热力循环:工质由某一初态出发,经历一系列状态变化后,又回到原来初始的封闭热力循环过程称为热力循环,简称循环。
13.准平衡过程:由一系列连续的平衡状态组成的过程称为准平衡过程,也成准静态过程。
大学物理化学—第17章及11章概念在线测试题
![大学物理化学—第17章及11章概念在线测试题](https://img.taocdn.com/s3/m/d33aca8128ea81c759f57817.png)
物理化学期中与期末考试测试题第一章气体的PVT关系1.填空题(1)27℃时,已知钢瓶中某物质的对比温度为9.19,则瓶中物质肯定是体无疑,其临界温度为。
(2)气体的压缩因子Z的定义是Z= 。
(3)某实际气体的状态方程为pV m=RT+ap,式中a为大于零的常数,此气体偏离理想气体的主要微观原因是:。
(4)试写出范德华(VanderWaals)方程。
(5)恒温100℃,在一个带有活塞的气缸中装有3.5mol的水蒸气H2O(g),在平衡条件下,缓慢的压缩到压力P= KPa时,才能有水滴H2O(l)出现。
2.选择题(1)真实气体在何种情况下可近似看成理想气体()。
(A)高温低压;(B)低温低压;(C)高温高压;(D)低温高压(2)T,V恒定的容器中,含有A和B两种理想气体,A的分压力和分体积分别P();A的分为P A和V A,若往容器中再加入5mol的C理想气体,则A的分压力A体积V A()。
(A)变大;(B)变小;(C)不变;(D)条件不全无法确定。
(3)在一个密闭容器里放有足够多的某纯液体物质,在相当大的温度范围内皆存在气(g)、液(l)两相平衡。
当温度逐渐升高时液体的饱和蒸汽压P*变大,饱和液体的摩尔体积V m(l)();饱和蒸气的摩尔体积V m(g)();△V m=V m(g)-V m(l)()。
(A)变大;(B)变小;(C)不变;(D)无一定变化规律。
(4)在温度恒定为373.15K,体积为 2.0dm3的容器中含有0.035mol的水蒸气H2O(g)。
若向上述容器中加入0.025mol的水H2O(l)。
则容器中的H2O必然是()。
(A)液态;(B)气态;(C)气-液两相平衡;(D)无法确定其相态。
(5)真是气体的Z<1,则表示该气体()。
(A )易被压缩;(B )难被压缩;(C )易液化;(D )难液化。
第二章热力学第一定律一、填空题1. 物理量Q (热量)、T (热力学温度)、V (系统体积)、W (功),其中属于状态函数的是 ;与过程量有关的是 ;状态函数中属于广度量的是 ;属于强度量的是 。
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第十七章 热力学第一定律一、选择题17.1 设某单原子理想气体由平衡态A ,经一平衡过程变化到状态B ,如果变化过程不知道,但是A 、B 两状态的压强、体积和温度都已知,那么就可以求出[ ](A) 气体膨胀所做的功 (B) 气体内能的变化 (C) 气体传递的热量 (D) 气体的总质量17.2 在P-V 图中,1mol 理想气体从状态A 沿直线到达状态B ,则此过程系统的功和内能的变化是[ ](A) 0,0>∆>E A (B) 0,0<∆<E A (C) 0,0=∆>E A (D)0,0>∆<E A17.3 S 双原子理想气体作等压膨胀,若气体膨胀过程从热源吸收热量200 J ,则该气体对外做的功为[ ](A) 350 J (B) 300 J (C) 250 J (D) 200 J17.4 对于室温下的双原子分子理想气体在等压膨胀的情况下,系统对外所做的功与从外界吸收的热量之比Q A 等于[ ] (A)31 (B) 41 (C) 52 (D) 7217.5 如图的卡诺循环中,两条绝热线下面所包围的面积S Ⅰ和S Ⅱ是[ ](A) S 1﹥S 2 (B) S 1﹤S 2 (C) S 1 = S 2 (D) 不能确定17.6 甲说:由热力学第一定律可证明,任何热机的效率不能等于1。
乙说:热力学第二定律可表述为效率等于100%的热机不可能制成。
丙说:由热力学第一定律可证明任何可逆热机的效率都等于121T T -。
丁说:由热力学第一定律可以证明理想气体可逆卡诺热机的效率都等于121T T -。
对以上说法有以下几种评论,哪种评论是正确的?[ ] (A) 甲、乙、丙、丁全对 (B) 甲、乙、丙、丁全错(C) 甲、乙、丁对,丙错 (D) 乙、丁对,甲、丙错17.7 有人设计一台卡诺热机(可逆的),每循环一次可以从400K 的高温热源吸热1800J,向300K 的低温热源放热800J ,同时对外做功1000J ,这样的设计是[ ](A) 可以的,符合热力学第一定律(B) 可以的,符合热力学第二定律(C) 不行,卡诺循环所做的功不能大于向低温热源放出的热量(D) 不行,这个热机的效率超过了理论值二、填空题17.8 在某一过程中,对系统所加的热量是2090 J ,同时对它所做的功是100 J ,则该系统内能的增量是 。
17.9 2mol 的二氧化碳,在常压下加热,使温度从30℃升高到80℃。
则(1)气体内能的增量 E ∆= ;(2)气体膨胀时所做的功A= ;(3)气体吸收的热量 Q= 。
17.10 工作物质只与 恒温热源交换能量的热机称为卡诺热机,其循环过程称为 。
它是由两个 和两个 组成的。
17.11 卡诺制冷机,其低温热源温度为T 2=300K ,高温热源温度为T 1=450K ,每一循环从低温热源吸热Q2=400J,则每一循环中外界必须做的功为。
17.12 一卡诺热机低温热源的温度为27℃,效率为40%,高温热源的温度为 K。
17.13 一卡诺热机低温热源的温度为7℃,效率为40%,高温热源的温度 K,若保持高温热源的温度不变,将热机效率提高到50%,则低温热源的温度要降低到 K.17.14 一卡诺机从373K的高温热源吸热,想273K的低温热源放热。
若该机从高温热源吸热1000 J热量,则该机所做的功A= ,放出的热量2Q。
17.15 一定量的理想气体,从状态A出发,分别经历等温、等压、绝热三种过程有体积V1膨胀到体积V2,试示意地画出这三种过程的P-V图曲线,在上述三种过程中:(1)气体的内能增加的是过程;(2)气体的内能减少的是过程。
17.16 如图,一定量的空气,开始时在状态A,压强为2atm,体积为2L,沿直线AB变化到状态B后,压强变为1atm,体积为3L,则在此过程中气体所做的功为。
17.17 气缸内贮有2.0mol的空气,温度为27℃,若维持压强不变,而是空气的体积膨胀到原体积的3倍,则在此过程中空气膨胀时所做的功为。
17.18 10g 氦气吸收103J 的热量时压强为发生变化,它原来的温度是300K ,那么它最后的温度是 。
二、计算题17.19 理气做绝热膨胀,由初态(P 0,V O )至(P,V ),试证明此过程中气体做作的功为:001p v pv A γ-=-17.20 一热力学系统由图所示的状态a 沿acb 过程到达状态b 时,吸收了560J 的热量,对外做了356J 的功。
(1) 如果沿adb 过程到达状态b 时,对外做了220J 的功,它吸收了多少热量?(2) 当它由状态b 沿曲线ba 返回状态a 时,外界对它做了282J 的功,它将吸收多少热量?是真吸了热,还是放了热?17.21 64g 氧气的温度由0℃升至50℃,(1)保持体积不变;(2)保持压强不变。
在这两个过程中氧气各吸收了多少热量?各增加了多少内能?对外各做了多少功?17.22 如图为一循环过程的T-V 图线,该循环的工质为νmol 的理想气体,其γ和v C 均已知且为常量,已知a 点的温度为1T ,体积为,点的体积为21,V b V ca 为绝热过程。
求:(1)c 点的温度;(2)循环的效率。
17.23 有可能利用表层海水和深层海水的温差来制成热机。
已知热带水域表层海水水温约为25℃,300米深处水温为5℃.(1)在这两个温度之间工作的卡诺热机的效率多大?(2)如果一电站在此最大理论效率下工作时获得的机械功率是1MW ,它将以何速率排除废热?17.24 一台冰箱工作时,其冷冻室中的温度为-10℃,室温为15℃,若按理想卡诺致冷循环计算,则此制冷机消耗103J 的功,可以从冷冻室中吸出多少热量?17.25 0.32kg 的氧气作图中所示的循环ABCDA ,设,200,300,22112K T CD K T AB V V ===为等温过程为等温过程求循环效率。
(已知氧气的定体摩尔热容的实验值111.21--••=K mol J C V ).17-26 如图所示为某双原子分子理想气体循环过程的P-V 图,已知A C V V 2=.试问:(1)图中所示循环是代表致冷机还是热机?(2)如是正循环(热机循环),求出循环效率。
17.27 有一以理想气体为工作物质的热机,其循环如图所示,试求其热机效率。
※17.28 如图所示1mol 的理想气体经历两个过程1→4→2,和1→3→2,有状态1变为状态2,已知该气体初温为T 1,P 2=2P 1,V 2=2V 1,定体摩尔热容23R C V =,试求两个过程中气体从外界的吸热量。
17.29 一个以氧气为工质的循环有等温、等压及等体三个过程组成,如图所示,已知,atm P a 4=,atm P b 1=331000.1m V c -⨯=。
求其效率。
17.30 广东大亚湾核电站总装机容量为1.80GW ,效率为30%。
当发电机组全部投入运行时,(1)求每秒钟热机从核锅炉中吸收的热量;(2)若用10℃的海水冷却冷凝器,而排水温度为20℃,则每秒钟需要多少吨海水?(海水的比热1118.4--••=K Kg KJ C )。
17.31 一热机用kg 3108.5-⨯的空气作为工质,从初状态1()30010013.1151K T P =⨯=帕,等体加热到状态2()9002K T =,再经绝热膨胀达到状态3(13P P =),最后经等压过程又回到状态1,完成一个循环。
试在P-V 图上做出循环曲线;假定空气可视为理想气体,且其,8.20,4.111--••==K mol J C V γ摩尔质量为131029--•⨯=mol kg M ,求该热机效率。
17.32 一压强为1.0335100.1,10m p a -⨯⨯体积为的氧气自0℃加热到100℃,问(1)当压强不变时,需要多少热量?当体积不变时,需要多少热量?(2)在等压和等体过程中各做了多少功?17.33 空气由压强为1.52a p 510⨯,体积为5.03310m -⨯等温膨胀到压强为1.01a p 510⨯,然后再经等压压缩到原来的体积,试画出此变化过程的P-V 曲线,计算此变化过程中空气所做的功。
17.34 在夏季,假定室外温度恒定为37.0℃,启动空调使室外温度始终保持在17.0℃,如果每天有J 81051.2⨯的热量通过热传导方式自室外流入室内,则空调一天耗电多少?(设该空调致冷机的致冷系数为同条件下的卡诺致冷机致冷系数的60%。
)17-35 试求在图示氮气的循环过程中,求(1)完成一次循环对外所做的功;(2)此循环的效率。
17.36 一定量的某种理想气体进行如图所示的循环过程。
已知气体在状态A 的温度为K T A 300=,求:(1)气体在状态B 、C 的温度;(2)各过程中气体对外所做的功;(3)经过整个循环过程,气体从外界吸收的总热量(各过程吸热的代数和)。
第十七章 热力学第一定律习题答案一、选择题17.1 B 17.2 C 17.3 D 17.4 D 17.5 C 17.6 D 17.7 D二、填题空17.8 2190 J17.9 2493J ;831J ;3324J17.10 两个;卡诺循环;等温过程;绝热过程17.11 200J17.12 50017.13 31400;370017.14 268 J ;732 J17.15 等压;绝热17.16 152J17.17 9972 J17.18 349K三、计算题17.19 证明:由题意知Q=0,E A ∆-=,所以)(2200v p pv iT R Mi A --=∆-=μ又因为==V P C C γi i i 212+=+所以12-=γi带入A 中,即为100--=γPVV P A17.20 解:(1)在两个过程中,a 、b 处的温度分别对应相同,则内能相等,由热力学第一定律可得:Q acb - W acb = Q adb - W adb即:560-356= Q adb -220 ∴Q adb =424 J(2)同(1)所述原理相同,Q ba =-(560-356)+(-282)=-486 J17.21 解:(1)保持体积不变,则系统对外做功为0,故系统吸收的热量将全部用于增加内能,有:T C E Q v ∆=∆=γ=J 31008.2)050(31.8253264⨯=-⨯⨯⨯ W =0(2)有定容热容公式得此时吸收的热量为J T C E Q p 31008.2)050(31.82253264⨯=-⨯⨯+⨯=∆=∆=γ J E Q W 31083.0⨯=∆-=17.22 解:(1)由ca 为绝热过程可得c 点的温度12111)()(--==γγV V T V V T T c a a c (2)ab 放热,且为等温过程,工质吸热为12111ln V V T R Q ν= bc 放热,且为等容过程,工质放热为:])(1[)1()(1211112--=-=-=γνννV V T C T T T C T T C Q v c v c b V 由循环效率公式得:)ln()(1111212112V V V V R C Q Q v---=-=γη17.23 解:(1)由卡诺效率%7.62527352731112=++==-=T T η (2)此时工作的电站吸热为: ηWQ =吸放热为=放Q J W W Q 76104.1)1067.01(10)11(⨯=-⨯=-=-η吸 即该电站将以每秒放出J 7104.1⨯的热量的速率排除废热。