(物理學(xué))第五章熱力學(xué)基礎(chǔ)

1、第五章熱力學(xué)基礎(chǔ)五、計(jì)算題1、把標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的14g氮?dú)鈮嚎s至原來(lái)體積的一半，試分別求出在下列過(guò)程中氣體內(nèi)能的變化、傳遞的熱量和外界對(duì)系統(tǒng)作的功：（1）等溫過(guò)程；（2）絕熱過(guò)程。2、今有80g氧氣初始的溫度為27℃，體積為0.41dm3，若經(jīng)過(guò)絕熱膨脹，體積增至4.1dm3。試計(jì)算氣體在該絕熱膨脹過(guò)程中對(duì)外界所作的功。4、壓強(qiáng)為1.013105Pa，體積為8.2103m3的氮?dú)?，?7℃加熱到127℃，如果加熱時(shí)體積不變或壓強(qiáng)不變，那么各

2、需熱量多少？那一過(guò)程需要的熱量大？為什么？5、質(zhì)量為100g的理想氣體氧氣，溫度從10℃升到60℃，如果變化過(guò)程是：（1）體積不變，（2）壓強(qiáng)不變，（3）絕熱壓縮，那么，系統(tǒng)的內(nèi)能變化如何？三個(gè)過(guò)程的終態(tài)是否是同一狀態(tài)？7、一定量的氮?dú)?，溫度?00K壓強(qiáng)為1.013105Pa將它絕熱壓縮，使其體積為原來(lái)體積的，求絕熱51壓縮后的壓強(qiáng)和溫度各為多少？8、一卡諾熱機(jī)當(dāng)熱源溫度為100℃，冷卻器溫度為0℃時(shí)，所作凈功為800J?，F(xiàn)要維持冷卻

3、器的溫度不變，并提高熱源的溫度使凈功增為1.60103J，求（1）熱源的溫度是多少？（2）效率增大到多少？（設(shè)兩個(gè)循環(huán)均工作于相同的兩絕熱線之間，假定系統(tǒng)放出熱量不變）11、一壓強(qiáng)為1.0105Pa，體積為1.0?10?3m3的氧氣自0℃加熱到100℃。問(wèn)：（1）當(dāng)壓強(qiáng)不變時(shí)，需要多少熱量？當(dāng)體積不變時(shí)，需要多少熱量？（2）在等壓或等體過(guò)程中各作了多少功？12、空氣由壓強(qiáng)為1.52?105Pa，體積為5.0?10?3m3，等溫膨脹到壓強(qiáng)

4、為1.01?105Pa，然后再經(jīng)等壓壓縮到原來(lái)的體積。試計(jì)算空氣所作的功。13、一卡諾熱機(jī)的低溫?zé)嵩礈囟葹?℃，效率為40％，若要將其效率提高到50％，問(wèn)高溫?zé)嵩吹臏囟刃杼岣叨嗌伲繀⒖即鸢肝?、?jì)算題1、解：（1）等溫過(guò)程0??EJ25.78621ln2738.31102.8101.4ln2212??????????VVRTMmAQ外界對(duì)系統(tǒng)作功J25.786??A系統(tǒng)放熱J25.786??Q（2）絕熱過(guò)程功功功功121V21V1TTTC

5、MmTTCMmEA???????由絕熱過(guò)程方程得122111?????VTVT則功功1211V)(1????VVTCMmA三個(gè)過(guò)程的終態(tài)不是同一狀態(tài)。比如右圖所示。7、解：由絕熱方程可得氮?dú)饨?jīng)絕熱壓縮后的壓強(qiáng)與溫度分別為Pa1061.9)(51212???pVVp?K1071.5)(211212????TVVT?以上計(jì)算結(jié)果表明，氣體經(jīng)絕熱壓縮，外界對(duì)氣體作正功，氣體升溫升壓。8、解：（1）功功功功QATT???121?有，則。功Q80

6、03732731??J2984?功Q由，得功功功功功QQA??J21848002984?????功功功功功AQQ因低溫?zé)嵩蠢鋮s器的溫度不變，則功功功功QATT???????121?J378416002184???????功功功功功AQQ所以，求得3784160027311???TK4731??T（2）%3.424732731112???????TT?11、解：根據(jù)題目所給條件得mol1041.427331.8100.1100.12351