第13章 习题
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低温物体传到高温物体 (D)任何过程总是沿着熵增加的方向进行
第十三章 热力学基础
第十三章 习题
4 一定量的单原子分子理想气体，从初
态A出发，经历如图循环过程，求:
（1）各过程中系统对外作的功、内能的变化
和吸收的热量.
p (105 Pa)
（2）整个循环过程 3
B
系统对外作的总功及
净吸热.
1
（3）该循环的效率.
(B) 3 J (D) 10 J
第十三章 热力学基础
第十三章 习题
13-4 下列四个假想的循环过程，哪个可行？（ D ）
p
绝热
p
等温
等温
A
o p
V
绝热
o p
绝热
绝热
o
等温
C Vo
第十三章 热力学基础
绝热
B V
绝热
D V
第十三章 习题
13-5.一台工作于温度分别为327oC和27oC的 高温热源和低温源之间的卡诺热机，每经历
B
C 2 V (10-3 m3)
第十三章 热力学基础
第十三章 习题
B—C 等容
WBC 0
p (105 Pa)
3
3
EBC 2 ( pCVC pBVB )
600 J
1 A
QBC EBC WBC 600 J
01
B
C 2 V (10-3 m3)
第十三章 热力学基础
第十三章 习题
C—A 等压 WCA pA(VA VC ) 100 J
T低
O
V
第十三章 热力学基础
第十三章 习题
13-3.两个相同的刚性容器，一个盛有氢气， 一个盛有氦气（均视为刚性分子理想气体）， 开始时它们的压强和温度都相等，现将3J热 量传给氦气，使之升高到一定的温度，若使 氢气也升高同样的温度，则应该向氢气传递 的热为（ ） C
(A) 6 J (C) 5 J
3、卡诺定理
(1) 在相同高温热源和低温热源之间工作的任意工作物质的可 逆机都具有相同的效率 .
(2) 工作在相同的高温热源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 .
Q1 Q2 ≤ T1 T2
Q1
T1
4
三、理想气体的几个重要热力学过程
5
四、循环过程
1、一般循环
pA
c
W
第十三 章
热力学基础
1
一、基本概念
1、准静态过程
系统在状态变化过程中经历的任意中间状态， 都可视为平衡态的过程叫准静态过程。气体的准
静态过程在p-V图上可用一条曲线表示
2、内能 E i RT
2
3、功和热量
W V2 pdV V1
Q CT
4、摩尔热容
CV
,m
dQV dT
C p,m
dQp dT
Cp,m CV ,m
3
p (105 Pa)
ECA 2 ( pAVA pCVC ) 3
150 J
QCA ΔECA WCA 250 J
1A 01
第十三章 热力学基础
A
01
C 2 V (10-3 m3)
第十三章 热力学基础
第十三章 习题
解 A—B
WAB
1 2
(
pA
pB )(VB
VA )
200
J
EAB CV (TB TA )
p (105 Pa)
3
ν 2 R(TB TA )
3
3 2
(
pBVB
pAVA )
750
J
1
A
QAB ΔEAB WAB 950 J 0 1
p1 A Qab
T1 T2
p2
T1Baidu NhomakorabeaB
p4
p3
W
D Qcd T2
C
V
o V1 V4
V2 V3
p
A Q1 T1 T2
T1 B
W
D
C
o
Q2 T2
V
Q 1 2
T 1 2
Q
T
1
1
e Q2 T2 Q1 Q2 T1 T2
7
五、熵 熵增加原理
1、熵
B dQ
SB SA A T
2、熵增加原理
S 0
一个循环吸热2 000 J，则对外作功（ B ）
(A) 2 000 J (C) 4 000 J
(B) 1 000 J (D) 500 J
第十三章 热力学基础
第十三章 习题
13-6.根据热力学第二定律（ A ）
(A)自然界中的一切自发过程都是不可逆 (B) 不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程 (C) 热量可以从高温物体传到低温物体，但不能
9
第十三章 习题
13-1.如图，bca为理想的绝热过程， b1a和 b2a是任 意过程，则上述两咱过程中气体做功与吸收热量的
情况是：（ B ）
(A) b1a过程放热，作负功； b2a过程放
热，作负功 ；
p
(B) b1a过程吸热，作负功； b2a过程放 热，作负功；
(C) b1a过程放热，作正功； b2a过程放
孤立系统不可逆过程 S 0
孤立系统可逆过程 S 0
六、热力学第二定律的统计意义
1、熵与热力学概率的关系是 S k ln W
2、自然过程总是向着无序度增大的方向进行
3、无序度的定量描述
8
（1）考试重点：理想气体的几个重要热力学过程、
热力学第一定律的应用、卡诺循环、热力学第二定律。
（2）教材中例题：如P-232：例1 （3）课后习题P-255: 1-6选择题； （4）课后习题P-256: 8、10、11、13、18、25等题
2
5、可逆和不可逆过程
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,这样的过程叫做可逆过程 .
不可逆过程：在不引起其它变化的条件下，不能使逆过程重复正过程 的每一状态，或者虽能重复但必然会引起其它变化的过程..
二、基本定律和定理
1、热力学第一定律
Q E2 E1 W E W
d
B
o VA
VB V
工作物质作正循环的机器叫热机
高温热源
Q1
热机
Q 2
低温热源
W
Q 1 2
Q1
Q1
W
p
A
VA
o
c W
d
B
VB V
工作物质作逆循环的机器叫制冷机
高温热源
Q1
热机
W
Q 2
低温热源
e Q2 Q2 W Q1 Q2
6
2、卡诺循环
卡诺循环是由两个准静态等温过程和两个准静态绝热过程组成.
p
准静态过程 Q E V2 pdV V1
微变过程 dQ dE dW dE pdV 3
2、热力学第二定律
1 开尔文说法： 不可能制造出这样一种循环工作的热机，它 只使单一热源冷却来做功，而不放出热量给其它物体， 或者说不使外界发生任何变化.
2 克劳修斯说法: 不可能把热量从低温物体自动传到高 温物体而不引起外界的变化 .
a 2
c
热，作负功；
1
b
(D) b1a过程放热，作正功； b2a过程放
V
热，作正功
第十三章 热力学基础
第十三章 习题
13-2 一定量的理想气体，由平衡状态 A变到平衡状态B（pA=pB），则无论经历的 是什么过程，系统必然（ B）
（A）对外作功
p
（B）内能增加
A
B T高
（C）从外界吸热
（D）向外界放热
第十三章 热力学基础
第十三章 习题
4 一定量的单原子分子理想气体，从初
态A出发，经历如图循环过程，求:
（1）各过程中系统对外作的功、内能的变化
和吸收的热量.
p (105 Pa)
（2）整个循环过程 3
B
系统对外作的总功及
净吸热.
1
（3）该循环的效率.
(B) 3 J (D) 10 J
第十三章 热力学基础
第十三章 习题
13-4 下列四个假想的循环过程，哪个可行？（ D ）
p
绝热
p
等温
等温
A
o p
V
绝热
o p
绝热
绝热
o
等温
C Vo
第十三章 热力学基础
绝热
B V
绝热
D V
第十三章 习题
13-5.一台工作于温度分别为327oC和27oC的 高温热源和低温源之间的卡诺热机，每经历
B
C 2 V (10-3 m3)
第十三章 热力学基础
第十三章 习题
B—C 等容
WBC 0
p (105 Pa)
3
3
EBC 2 ( pCVC pBVB )
600 J
1 A
QBC EBC WBC 600 J
01
B
C 2 V (10-3 m3)
第十三章 热力学基础
第十三章 习题
C—A 等压 WCA pA(VA VC ) 100 J
T低
O
V
第十三章 热力学基础
第十三章 习题
13-3.两个相同的刚性容器，一个盛有氢气， 一个盛有氦气（均视为刚性分子理想气体）， 开始时它们的压强和温度都相等，现将3J热 量传给氦气，使之升高到一定的温度，若使 氢气也升高同样的温度，则应该向氢气传递 的热为（ ） C
(A) 6 J (C) 5 J
3、卡诺定理
(1) 在相同高温热源和低温热源之间工作的任意工作物质的可 逆机都具有相同的效率 .
(2) 工作在相同的高温热源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 .
Q1 Q2 ≤ T1 T2
Q1
T1
4
三、理想气体的几个重要热力学过程
5
四、循环过程
1、一般循环
pA
c
W
第十三 章
热力学基础
1
一、基本概念
1、准静态过程
系统在状态变化过程中经历的任意中间状态， 都可视为平衡态的过程叫准静态过程。气体的准
静态过程在p-V图上可用一条曲线表示
2、内能 E i RT
2
3、功和热量
W V2 pdV V1
Q CT
4、摩尔热容
CV
,m
dQV dT
C p,m
dQp dT
Cp,m CV ,m
3
p (105 Pa)
ECA 2 ( pAVA pCVC ) 3
150 J
QCA ΔECA WCA 250 J
1A 01
第十三章 热力学基础
A
01
C 2 V (10-3 m3)
第十三章 热力学基础
第十三章 习题
解 A—B
WAB
1 2
(
pA
pB )(VB
VA )
200
J
EAB CV (TB TA )
p (105 Pa)
3
ν 2 R(TB TA )
3
3 2
(
pBVB
pAVA )
750
J
1
A
QAB ΔEAB WAB 950 J 0 1
p1 A Qab
T1 T2
p2
T1Baidu NhomakorabeaB
p4
p3
W
D Qcd T2
C
V
o V1 V4
V2 V3
p
A Q1 T1 T2
T1 B
W
D
C
o
Q2 T2
V
Q 1 2
T 1 2
Q
T
1
1
e Q2 T2 Q1 Q2 T1 T2
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五、熵 熵增加原理
1、熵
B dQ
SB SA A T
2、熵增加原理
S 0
一个循环吸热2 000 J，则对外作功（ B ）
(A) 2 000 J (C) 4 000 J
(B) 1 000 J (D) 500 J
第十三章 热力学基础
第十三章 习题
13-6.根据热力学第二定律（ A ）
(A)自然界中的一切自发过程都是不可逆 (B) 不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程 (C) 热量可以从高温物体传到低温物体，但不能
9
第十三章 习题
13-1.如图，bca为理想的绝热过程， b1a和 b2a是任 意过程，则上述两咱过程中气体做功与吸收热量的
情况是：（ B ）
(A) b1a过程放热，作负功； b2a过程放
热，作负功 ；
p
(B) b1a过程吸热，作负功； b2a过程放 热，作负功；
(C) b1a过程放热，作正功； b2a过程放
孤立系统不可逆过程 S 0
孤立系统可逆过程 S 0
六、热力学第二定律的统计意义
1、熵与热力学概率的关系是 S k ln W
2、自然过程总是向着无序度增大的方向进行
3、无序度的定量描述
8
（1）考试重点：理想气体的几个重要热力学过程、
热力学第一定律的应用、卡诺循环、热力学第二定律。
（2）教材中例题：如P-232：例1 （3）课后习题P-255: 1-6选择题； （4）课后习题P-256: 8、10、11、13、18、25等题
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5、可逆和不可逆过程
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,这样的过程叫做可逆过程 .
不可逆过程：在不引起其它变化的条件下，不能使逆过程重复正过程 的每一状态，或者虽能重复但必然会引起其它变化的过程..
二、基本定律和定理
1、热力学第一定律
Q E2 E1 W E W
d
B
o VA
VB V
工作物质作正循环的机器叫热机
高温热源
Q1
热机
Q 2
低温热源
W
Q 1 2
Q1
Q1
W
p
A
VA
o
c W
d
B
VB V
工作物质作逆循环的机器叫制冷机
高温热源
Q1
热机
W
Q 2
低温热源
e Q2 Q2 W Q1 Q2
6
2、卡诺循环
卡诺循环是由两个准静态等温过程和两个准静态绝热过程组成.
p
准静态过程 Q E V2 pdV V1
微变过程 dQ dE dW dE pdV 3
2、热力学第二定律
1 开尔文说法： 不可能制造出这样一种循环工作的热机，它 只使单一热源冷却来做功，而不放出热量给其它物体， 或者说不使外界发生任何变化.
2 克劳修斯说法: 不可能把热量从低温物体自动传到高 温物体而不引起外界的变化 .
a 2
c
热，作负功；
1
b
(D) b1a过程放热，作正功； b2a过程放
V
热，作正功
第十三章 热力学基础
第十三章 习题
13-2 一定量的理想气体，由平衡状态 A变到平衡状态B（pA=pB），则无论经历的 是什么过程，系统必然（ B）
（A）对外作功
p
（B）内能增加
A
B T高
（C）从外界吸热
（D）向外界放热