热学课后习题答案
化工热力学课后习题答案
习题第1章 绪言一、是否题1. 孤立体系的热力学能和熵都是一定值。
(错。
和，如一体积等于2V 的绝热刚性容器，被一理想的隔板一分为二，左侧状态是T ，P 的理想气体，右侧是T 温度 的真空。
当隔板抽去后，由于Q ＝W ＝0，，，，故体系将在T ，2V ，状态下达到平衡，，，）2. 封闭体系的体积为一常数。
（错）3. 封闭体系中有两个相。
在尚未达到平衡时，两个相都是均相敞开体系；达到平衡时，则两个相都等价于均相封闭体系。
（对）4. 理想气体的焓和热容仅是温度的函数。
（对）5. 理想气体的熵和吉氏函数仅是温度的函数。
（错。
还与压力或摩尔体积有关。
）6. 要确定物质在单相区的状态需要指定两个强度性质，但是状态方程 P =P (T ，V )的自变量中只有一个强度 性质，所以，这与相律有矛盾。
（错。
V 也是强度性质）7. 封闭体系的1mol 气体进行了某一过程，其体积总是变化着的，但是初态和终态的体积相等，初态和终态的温度分别为T 1和T 2，则该过程的；同样，对于初、终态压力相等的过程有。
（对。
状态函数的变化仅决定于初、终态与途径无关。
）8. 描述封闭体系中理想气体绝热可逆途径的方程是（其中），而一位学生认为这是状态函数间的关系，与途径无关，所以不需要可逆的条件。
(错。
) 9. 自变量与独立变量是一致的，从属变量与函数是一致的。
（错。
有时可能不一致）10. 自变量与独立变量是不可能相同的。
（错。
有时可以一致）三、填空题1. 状态函数的特点是：状态函数的变化与途径无关，仅决定于初、终态 。
22. 单相区的纯物质和定组成混合物的自由度数目分别是 2 和 2 。
3. 封闭体系中，温度是T 的1mol 理想气体从(P ，V )等温可逆地膨胀到(P ，V )，则所做的功为i i f f(以V 表示)或(以P 表示)。
4. 封闭体系中的1mol 理想气体(已知)，按下列途径由T 1、P 1和V 1可逆地变化至P ，则mol，温度为 和水。
热学课后习题答案
第一章温度1-1 定容气体温度计的测温泡浸在水的三相点槽内时，其中气体的压强为50mmHg。
（1）用温度计测量300K的温度时，气体的压强是多少？（2）当气体的压强为68mmHg时，待测温度是多少？解：对于定容气体温度计可知：(1)(2)1-3用定容气体温度计测量某种物质的沸点。
原来测温泡在水的三相点时，其中气体的压强；当测温泡浸入待测物质中时，测得的压强值为,当从测温泡中抽出一些气体,使减为200mmHg时,重新测得,当再抽出一些气体使减为100mmHg时,测得.试确定待测沸点的理想气体温度.解：根据从理想气体温标的定义：依以上两次所测数据,作T-P图看趋势得出时,T约为400.5K亦即沸点为400.5K.题1-4图1-6水银温度计浸在冰水中时，水银柱的长度为4.0cm；温度计浸在沸水中时，水银柱的长度为24.0cm。
（1）在室温时，水银柱的长度为多少？（2）温度计浸在某种沸腾的化学溶液中时，水银柱的长度为25.4cm，试求溶液的温度。
解：设水银柱长与温度成线性关系：当时，代入上式当，（1）（2）1-14水银气压计中混进了一个空气泡，因此它的读数比实际的气压小，当精确的气压计的读数为时，它的读数只有。
此时管内水银面到管顶的距离为。
问当此气压计的读数为时，实际气压应是多少。
设空气的温度保持不变。
题1-15图解：设管子横截面为S，在气压计读数为和时，管内空气压强分别为和，根据静力平衡条件可知，由于T、M不变根据方程有，而1-25一抽气机转速转/分，抽气机每分钟能够抽出气体，设容器的容积，问经过多少时间后才能使容器的压强由降到。
解：设抽气机每转一转时能抽出的气体体积为，则当抽气机转过一转后，容器内的压强由降到，忽略抽气过程中压强的变化而近似认为抽出压强为的气体，因而有，当抽气机转过两转后，压强为当抽气机转过n转后，压强设当压强降到时，所需时间为分，转数1-27把的氮气压入一容积为的容器，容器中原来已充满同温同压的氧气。
热力学课后习题02答案
第2章 热力学第一定律2-1 定量工质，经历了下表所列的4个过程组成的循环，根据热力学第一定律和状态参数的特性填充表中空缺的数据。
过程 Q/ kJ W/ kJ△U/ kJ1-2 0 100 -1002-3-11080 -1903-4 300 90 210 4-1 20 -60802-2 一闭口系统从状态1沿过程123到状态3，对外放出47.5 kJ 的热量，对外作功为30 kJ ，如图2-11所示。
（1） 若沿途径143变化时，系统对外作功为6 kJ ，求过程中系统与外界交换的热量； （2） 若系统由状态3沿351途径到达状态1，外界对系统作功为15 kJ ，求该过程与外界交换的热量；（3） 若U 2=175 kJ ，U 3=87.5 kJ ，求过程2-3传递的热量，及状态1的热力学能U 1。
图2-11 习题2-2解：（1）根据闭口系能量方程，从状态1沿途径123变化到状态3时，12313123Q U W −=∆+，得1347.5kJ 30kJ 77.5kJ U −∆=−−=−从状态1沿途径143变化到状态3时，热力学能变化量13U −∆保持不变，由闭口系能量方程14313143Q U W −=∆+，得14377.5kJ 6kJ 71.5kJ Q =−+=−，即过程中系统向外界放热71.5kJ（2）从状态3变化到状态1时，()31133113U U U U U U −−∆=−=−−=−∆，由闭口系能量方程35131351Q U W −=∆+，得35177.5kJ 15kJ 62.5kJ Q =−=，即过程中系统从外界吸热92.5kJ（3）从状态2变化到状态3体积不变，323232323232Q U W U pdV U −−−=∆+=∆+=∆∫，因此23233287.5kJ 175kJ 87.5kJ Q U U U −=∆=−=−=−由1331187.577.5kJ U U U U −∆=−=−=−，得1165kJ U =2-3 某电站锅炉省煤器每小时把670t 水从230℃加热到330℃，每小时流过省煤器的烟气的量为710t ，烟气流经省煤器后的温度为310℃，已知水的质量定压热容为 4.1868 kJ/(kg ·K)，烟气的质量定压热容为1.034 kJ/(kg ·K)，求烟气流经省煤器前的温度。
工程热力学课后习题及答案第六版(完整版)
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/3v1=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CO 2压送到容积3m 3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CO 2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CO 2的质量1111RT v p m =压送后储气罐中CO 2的质量 2222RT v p m =根据题意容积体积不变；R ＝188.9B p p g +=11 （1） B p p g +=22（2）27311+=t T （3） 27322+=t T（4）压入的CO 2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 m 3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 m 3，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 m 3，充入容积8.5 m 3的储气罐内。
《热学》期末复习用 各章习题+参考答案
(
29 × 10 3
)
485������
(4) 空气分子的碰撞频率为
√2������ ������
√2
6 02 × 10 × 22 4 × 10
3 3
×
(3
7 × 10−10)
× 485
(5) 空气分子的平均自由程为
7 9 × 109
������
485 7 9 × 109
6 1 × 10 8������
(������ + ������ )������������ ������ ������������ + ������ ������������
(4)
联立方程(1)(2)(3)(4)解得
������ + ������
������
2
������ ������ ������ (������ ������ + ������ ������ ) (������ + ������ )
������ (������ + ∆������) ������
������
������
(������ + ∆������) ������
������
ln
������������ ������
ln ������
������ + ∆������
ln
Hale Waihona Puke 133 101000ln
2
2
+
20 400
269
因此经过 69 × 60 40 后才能使容器内的压强由 0.101MPa 降为 133Pa.
1-7 (秦允豪 1.3.6) 一抽气机转速������ 400������ ∙ ������������������ ,抽气机每分钟能抽出气体20������.设 容器的容积������ 2 0������,问经过多长时间后才能使容器内的压强由 0.101MPa 降为 133Pa.设抽 气过程中温度始终不变.
大学物理化学1-热力学第一定律课后习题及答案
热力学第一定律课后习题一、是非题下列各题中的叙述是否正确？正确的在题后括号内画“√”，错误的画“⨯”。
1.在定温定压下，CO2由饱和液体转变为饱和蒸气，因温度不变，CO2的热力学能和焓也不变。
( )2. d U = nC V,m d T这个公式对一定量的理想气体的任何pVT过程均适用。
( )3. 一个系统从始态到终态，只有进行可逆过程才有熵变。
( )4. 25℃时H2(g)的标准摩尔燃烧焓等于25℃时H2O(g)的标准摩尔生成焓。
( )5. 稳定态单质的∆f H(800 K) = 0。
( )二、选择题选择正确答案的编号，填在各题后的括号内：1. 理想气体定温自由膨胀过程为：（）。
（A）Q > 0；（B）∆U < 0；（C）W <0；（D）∆H = 0。
2. 对封闭系统来说，当过程的始态和终态确定后，下列各项中没有确定的值的是：( )。
( A ) Q；( B ) Q＋W；(C ) W( Q = 0 )；( D ) Q( W = 0 )。
3. pVγ = 常数(γ = C p,m/C V,m)适用的条件是：( )(A)绝热过程；( B)理想气体绝热过程；( C )理想气体绝热可逆过程；(D)绝热可逆过程。
4. 在隔离系统内：( )。
( A ) 热力学能守恒，焓守恒；( B ) 热力学能不一定守恒，焓守恒；(C ) 热力学能守恒，焓不一定守恒；( D) 热力学能、焓均不一定守恒。
5. 从同一始态出发，理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程：( )。
( A )可以到达同一终态；( B )不可能到达同一终态；( C )可以到达同一终态，但给环境留下不同影响。
6. 当理想气体反抗一定的压力作绝热膨胀时，则：( )。
( A )焓总是不变；(B )热力学能总是增加；( C )焓总是增加；(D )热力学能总是减少。
7. 已知反应H2(g) +12O2(g) ==== H2O(g)的标准摩尔反应焓为∆r H(T)，下列说法中不正确的是：（）。
传热学第五版课后习题答案(1)
传热学习题_建工版V0-14 一大平板，高3m ，宽2m ，厚0.2m ，导热系数为45W/(m.K), 两侧表面温度分别为w1t 150C =︒及w1t 285C =︒ ，试求热流密度计热流量。
解：根据付立叶定律热流密度为：2w2w121t t 285150q gradt=-4530375(w/m )x x 0.2λλ⎛⎫--⎛⎫=-=-=- ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭ 负号表示传热方向与x 轴的方向相反。
通过整个导热面的热流量为：q A 30375(32)182250(W)Φ=⋅=-⋅⨯=0-15 空气在一根内经50mm ，长2.5米的管子内流动并被加热，已知空气的平均温度为85℃，管壁对空气的h=73(W/m ².k)，热流密度q=5110w/ m ², 是确定管壁温度及热流量Ø。
解：热流量qA=q(dl)=5110(3.140.05 2.5) =2005.675(W)πΦ=⨯⨯ 又根据牛顿冷却公式wf hA t=h A(tt )qA Φ=∆⨯-=管内壁温度为：w f q 5110t t 85155(C)h 73=+=+=︒1-1．按20℃时，铜、碳钢（1.5%C ）、铝和黄铜导热系数的大小，排列它们的顺序；隔热保温材料导热系数的数值最大为多少？列举膨胀珍珠岩散料、矿渣棉和软泡沫塑料导热系数的数值。
解：(1)由附录7可知，在温度为20℃的情况下， λ铜=398 W/(m ·K)，λ碳钢＝36W/(m ·K)， λ铝＝237W/(m ·K)，λ黄铜＝109W/(m ·K).所以,按导热系数大小排列为: λ铜>λ铝>λ黄铜>λ钢(2) 隔热保温材料定义为导热系数最大不超过0.12 W/(m ·K). (3) 由附录8得知，当材料的平均温度为20℃时的导热系数为:膨胀珍珠岩散料:λ=0.0424+0.000137t W/(m ·K)=0.0424+0.000137×20=0.04514 W/(m ·K);矿渣棉: λ=0.0674+0.000215t W/(m ·K)=0.0674+0.000215×20=0.0717 W/(m ·K);由附录7知聚乙烯泡沫塑料在常温下, λ=0.035~0. 038W/(m ·K)。
热力学课外习题(含答案)
判断题：√1．自然界发生的过程一定是不可逆过程。
×2．不可逆过程一定是自发过程。
(做了非体积功发生的过程不是自发过程)×3．熵增加的过程一定是自发过程。
（如自由膨胀过程）×4．绝热可逆过程的∆S = 0，绝热不可逆膨胀过程的∆S > 0，绝热不可逆压缩过程的∆S < 0。
×5．为了计算绝热不可逆过程的熵变，可以在始末态之间设计一条绝热可逆途径来计算。
（设计一条可逆非绝热可逆过程来计算熵变）×6．由于系统经循环过程后回到始态，∆S = 0，所以一定是一个可逆循环过程。
（环境可能提供负熵流）×7．平衡态熵最大。
（在隔离体系中是对的）×8．在任意一可逆过程中∆S = 0，不可逆过程中∆S > 0。
9．理想气体经等温膨胀后，由于∆U = 0，所以吸的热全部转化为功，这与热力学第二定律矛盾吗?（不矛盾，因为在热全部转化为功的同时，引起了气体的状态的变化）×10．当系统向环境传热时(Q < 0)，系统的熵一定减少。
（熵变是可以过程的热温熵）√11．一切物质蒸发时，摩尔熵都增大。
（混乱度增大）×12．吉布斯函数减小的过程一定是自发过程。
（条件：等温等压，非体积功等于0）×13．在等温、等压下，吉布斯函数变化大于零的化学变化都不能进行。
（当有非体积功如电功时可以发生）×14．系统由V 1膨胀到V 2，其中经过可逆途径时做的功最多。
（等温条件下如对的）×15．因Q p ＝ΔH ，Q v ＝ΔU ，所以Q p 和Q v 都是状态函数。
（热是过程量，不是状态函数）×16.水溶液的蒸气压一定小于同温度下纯水的饱和蒸汽压。
（非挥发性溶质的稀溶液）×17.在等温等压不做非体积功的条件下，反应Δr G m <0时，若值越小，自发进行反应的趋势就越强，反应进行得越快。
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第一章温度1- 1 定容气体温度计的测温泡浸在水的三相点槽内时，其中气体的压强为50mmHg 。
(1)用温度计测量300K 的温度时，气体的压强是多少(2)当气体的压强为68mmHg 时，待测温度是多少解：对于定容气体温度计可知：(1)(2)1- 3 用定容气体温度计测量某种物质的沸点。
原来测温泡在水的三相点时，其中气体的压强；当测温泡浸入待测物质中时，测得的压强值为,当从测温泡中抽出一些气体,使减为200mmHg 时,重新测得,当再抽出一些气体使减为100mmHg 时,测得.试确定待测沸点的理想气体温度.解：根据从理想气体温标的定义：依以上两次所测数据,作T-P 图看趋势得出时,T 约为亦即沸点为题1-4 图1- 6 水银温度计浸在冰水中时，水银柱的长度为；温度计浸在沸水中时，水银柱的长度为。
1) 在室温时，水银柱的长度为多少2) 温度计浸在某种沸腾的化学溶液中时，水银柱的长度为，试求溶液的温度。
解：设水银柱长与温度成线性关系：当时，代入上式当，1）（2）1- 14 水银气压计中混进了一个空气泡，因此它的读数比实际的气压小，当精确的气压计的读数为时，它的读数只有。
此时管内水银面到管顶的距离为。
问当此气压计的读数为时，实际气压应是多少。
设空气的温度保持不变。
题1-15 图解：设管子横截面为S，在气压计读数为和时，管内空气压强分别为和，根据静力平衡条件可知，由于T、M不变根据方程有，而403.3 10 106.023 1023 4.97 1015（个）1-25 一抽气机转速 转 /分，抽气机每分钟能够抽出气体 ，设容器的容积 ，问经过多少时间后才能使容器的压强由 降到。
当抽气机转过一转后， 容器内的压强由 降到 ，忽略抽气过程中压强的变化而 近似认为抽出压强为 的气体 ，因而有 ， 当抽气机转过两转后，压强为当抽气机转过 n 转后，压强 设当压强降到 时，所需时间为 分，转数1-27 把 的氮气压入一容积为 的容器，容器中原来已充 满同温同压的氧气。
试求混合气体的压强和各种气体的分压强，假定容器中的温 度保持不变。
M 不变。
第二章 气体分子运动论的基本概念2-4 容积为2500cm 3的烧瓶内有× 1015个氧分子 ,有× 1015个氮分子和× 10-7g 的氩气。
设混合气体的温度为 150℃, 求混合气体的压强。
解：根据混合气体的压强公式有PV=（N 氧+N 氮+N 氩）KT其中的氩的分子个数：解：设抽气机每转一转时能抽出的气体体积为解：根据道尔顿分压定律可知 又由状态方程且温度、质量N 0氩1.75 10 4 mmHg2- 5 一容器内有氧气，其压强 P=,温度为 t=27 ℃，求(1) 单位体积内的分子数： (2) 氧气的密度； (3) 氧分子的质量； (4) 分子间的平均距离；(5) 分子的平均平动能。
解： (1) ∵P=nKT∴n= P 1.0 1.01233 1052.45 1025 m -3KT 1.38 10 23 300P 1 321.30g/l RT 0.082 300(4) 设分子间的平均距离为 d ，并将分子看成是半径为 d/2 的球， 每个分 子的体积为 v 0。
V 0=4 (d )3d 33 2 6∴ d 3 6 6 19 4.28 10 7 cmn 2.44 1019(5) 分子的平均平动能 为：3 31614KT 1.38 10 16 (273 27 ) 6.21 10 14(尔格) 222- 12 气体的温度为 T = 273K, 压强为 P= × 10-2atm,密度为ρ =×10-5g(1) 求气体分子的方均根速率。
P= ( ++)10151.38 1023423250022.33 10 2 Pa(2)(3) m 氧 =n31.3 1032.45 10 25235.3 10 23g（2） 求气体的分子量，并确定它是什么气体。
m=该气体为空气2-19 把标准状态下 224 升的氮气不断压缩， 它的体积将趋于多少升设此时的氮分 子是一个挨着一个紧密排列的，试计算氮分子的直径。
此时由分子间引力所 产生的内压强约为多大已知对于氮气， 范德瓦耳斯方程中的常数 a=﹒l 2mol -2， b=。
解：在标准状态西 224l 的氮气是 10mol 的气体，所以不断压缩气体时，则其 体积将趋于10b ，即，分子直径为：内压强 P 内= a21.392 907 .8 atmV 2 0.03913 2注：一摩尔实际气体当不断压缩时（即压强趋于无限大）时，气体分子不可 能一个挨一个的紧密排列，因而气体体积不能趋于分子本身所有体积之和而只能 趋于 b第三章 气体分子热运动速率和能量的统计分布律2 1.00 4 2.00 6 3.00 8 4.00 2 5.0024682（2） 方均根速率粒子数 N i24682速率 V i （ m/s ）3-1 设有一群粒子按速率分布如下：试求 （1） 平均速率 V ；（2）方均根速率 V 2 （ 3）最可几速率 Vp解：（1）平均速率：28 .9g / mol3.18 (m/s)解：485 m / s 10 3 kg / molNV 2 N iVi3.37 (m/s)N i3- 2 计算 300K 时，氧分子的最可几速率、平均速率和方均根速率。
2V 0)（2） 速率在到之间的分子数3- 21 收音机的起飞前机舱中的压力计批示为， 温度为 270C ；起飞后压力计指示为，温度仍为 27 0C ，试计算飞机距地面的高度。
解：根据等温气压公式： P=P0e -有 In = - ∴ H = - In其中 In =In = ，空气的平均分子量 u=29. ∴H= × =× 103（m ）3-27 在室温 300K 下，一摩托车尔氢和一摩尔氮的内能各是多少一克氢和一克氮 的内能各是多少解：V P2RT 2 8.31 3003 32 10 3395 m / s3- 13 N 个假想的气体分子，其速率分布如图 由 N 和 V 0 求 a（2）求速率在到之间的分子数。
（ 1） 求分子的平均速率。
解：由图得分子的速率分布函数：3- 13 所示（当 v >v 0 时，粒子数为零）。
（1）Va V 0NV 0)V2V 0 ) f(v)=(1) ∵ dN(V ) dv(V ) dVVV V a0 dV2VadvV2VaV 02aV 032 V 0a解：U 氢= RT = × 103（J）U 氮= RT = ×103（J）可见，一摩气体内能只与其自由度（这里t=3,r=2,s=0 ）和温度有关。
一克氧和一克氮的内能：∴U 氢= = = × 103（J）U 氮= = = × 103（J）3-30 某种气体的分子由四个原子组成，它们分别处在正四面体的四个顶点：（1）求这种分子的平动、转动和振动自由度数。
（2）根据能均分定理求这种气体的定容摩尔热容量。
解：（1）因n 个原子组成的分子最多有3n个自由度。
其中3个平动自由度，3 个转动自由度，3n-1 个是振动自由度。
这里n=4，故有12 个自由度。
其中3 个平动、个转动自由度，6 个振动自由度。
（2）定容摩尔热容量：Cv= （t+r+2s）R = × 18× 2= 18（Cal/molK ）第四章气体内的输运过程4－2. 氮分子的有效直径为，求其在标准状态下的平均自由程和连续两次碰撞间的平均时间。
解：＝代入数据得：－（m）＝（s）4－4. 某种气体分子在时的平均自由程为。
（1）已知分子的有效直径为，求气体的压强。
（2）求分子在的路程上与其它分子的碰撞次数。
解：（1）由得：代入数据得：（2）分子走路程碰撞次数（次）4－6.电子管的真空度约为HG ，设气体分子的有效直径为，求时单位体积内的分子数，平均自由程和碰撞频率。
解：（2）（3）若电子管中是空气，则4－14.今测得氮气在时的沾次滞系数为试计算氮分子的有效直径，已知氮的分子量为28。
解：由《热学》（）式知：4－16.氧气在标准状态下的扩散系数：4－17.已知氦气和氩气的原子量分别为 4 和40，它们在标准状态嗲的沾滞系数分别为和，求：（1）氩分子与氦分子的碰撞截面之比；（2）氩气与氦气的导热系数之比；（3）氩气与氦气的扩散系数之比。
解：已知求氧分子的平均自由程由于隔板导热， A 、B 两部气体温度始终相等，因而2） 绝热隔板可自由滑动 B 部在 1 大气压下整体向上滑动，体积保持不变且绝热，所以温度始终不变A 部气体在此大气压下吸热膨胀5－25.图 5-25，用绝热壁作成一圆柱形的容器。
在容器中间置放一无摩擦的、绝热的可动活 塞。
活塞两侧各有 n 摩尔的理想气体，开始状态均为 p 0、V 0、T 0。
设气体定容摩尔热容量 C v 为常数， =将一通电线圈放到活塞左侧气体中，对气体缓慢地加热，左侧气体膨胀同时通过活塞压缩右方气体，最后使右方气体压强增为 p 0。
问：（ 1）对活塞右侧气体作了多少功 （2）右侧气体的终温是多少 （ 3）左侧气体的终温是多少4）左侧气体吸收了多少热量2） 由于氮氩都是单原子分子，因而摩尔热容量 C 相同3） 现 P 、 T 都相同，第五章 热力学第一定律5-21. 图 5-21 有一除底部外都是绝热的气筒，被一位置固定的导热板隔成相等的两部分 理想气体氮。
今将 80cal 的热量缓慢地同底部供给气体，设活塞上的压强始 A 和 B ，其中各盛有一摩尔的 ,求 A 部和 B 部温度的改变各吸收的热量 （ 导热板的热容量可以忽略 ）.若将位置固定的导热板换成可以自由滑动的绝热隔板 ,重复上述讨论解：（1）导热板位置固定经底部向气体缓慢传热时， A 部气体进行的是准静态等容过程， B 部进行的是准表态等压过程。
解：( 1)设终态，左右两侧气体和体积、温度分别为V 左、V 右、T 左、T 右，两侧气体的压强均为p0对右侧气体，由p0 =p 右得则外界(即左侧气体)对活塞右侧气体作的功为2)3)4)由热一左侧气体吸热为5-27 图5-27 所示为一摩尔单原子理想气体所经历的循环过程, 其中AB 为等温线.已知, 求效率.设气体的解:AB,CA 为吸引过程,BC 为放热过程.5-28 图5-28(T-V 图)所示为一理想气体( 已知)的循环过程.其中CA 为绝热过程.A点的状态参量(T, )和B 点的状态参量(T, )均为已知.(1) 气体在A B,B C 两过程中各和外界交换热量吗是放热还是吸热(2) 求C 点的状态参量(3) 这个循环是不是卡诺循环(4) 求这个循环的效率.解:(1)A B 是等温膨胀过程,气体从外界吸热,B C是等容降温过程,气体向外界放热.从又得(3)不是卡诺循环(4)由等比定理又可写为5-31 图5-31 中ABCD 为一摩尔理想气体氦的循环过程,整个过程由两条等压线和两条等容线组成为, 体积为,B 点的体积为,C 点的压强为,求循环效率.设解:DA 和AB 两过程吸热,5-29 设燃气涡轮机内工质进行如图5-29的循环过程,其中1-2,3-4 为绝热过程;2-3,4-1 为等压过程为.试证明这循环的效率又可写为其中是绝热压缩过程的升压比.设工作物质为理想气体, 为常数. 证:循环中,工质仅在2-3 过程中吸热,循环中,工质仅在4-1 过程中放热循环效率为从两个绝热过程,有.设已知 A 点的压强BC 和 CD 两过程放热5-33 一制冷机工质进行如图 5-33 所示的循环过程 ,其中 ab,cd 分别是温度为, 的等温过程 ;cb,da 为等压过程 .设工质为理想气体 ,证明这制冷机的制冷系数为 证:ab,cd 两过程放热则循环中外界对系统作的功为从低温热源 1,（被致冷物体 ） 吸收的热量为制冷系数为证明过程中可见 ,由于 ,在计算 时可不考虑 bc 及da 两过程 .第六章 热力学第二定律6-24 在一绝热容器中，质量为 m ，温度为 T1 的液体和相同质量的但温度为 T2 的液体，在一定压强下混合后达到新的 平衡态，求系统从初态到终态熵的变化，并说明熵增加，设已知液体定压比热为常数 CP 。