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・
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•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%。