(物理學)第五章熱力學基礎

1、第五章熱力學基礎五、計算題1、把標準狀態(tài)下的14g氮氣壓縮至原來體積的一半，試分別求出在下列過程中氣體內能的變化、傳遞的熱量和外界對系統(tǒng)作的功：（1）等溫過程；（2）絕熱過程。2、今有80g氧氣初始的溫度為27℃，體積為0.41dm3，若經(jīng)過絕熱膨脹，體積增至4.1dm3。試計算氣體在該絕熱膨脹過程中對外界所作的功。4、壓強為1.013105Pa，體積為8.2103m3的氮氣，從27℃加熱到127℃，如果加熱時體積不變或壓強不變，那么各

2、需熱量多少？那一過程需要的熱量大？為什么？5、質量為100g的理想氣體氧氣，溫度從10℃升到60℃，如果變化過程是：（1）體積不變，（2）壓強不變，（3）絕熱壓縮，那么，系統(tǒng)的內能變化如何？三個過程的終態(tài)是否是同一狀態(tài)？7、一定量的氮氣，溫度為300K壓強為1.013105Pa將它絕熱壓縮，使其體積為原來體積的，求絕熱51壓縮后的壓強和溫度各為多少？8、一卡諾熱機當熱源溫度為100℃，冷卻器溫度為0℃時，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？（設兩個循環(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、一壓強為1.0105Pa，體積為1.0?10?3m3的氧氣自0℃加熱到100℃。問：（1）當壓強不變時，需要多少熱量？當體積不變時，需要多少熱量？（2）在等壓或等體過程中各作了多少功？12、空氣由壓強為1.52?105Pa，體積為5.0?10?3m3，等溫膨脹到壓強

4、為1.01?105Pa，然后再經(jīng)等壓壓縮到原來的體積。試計算空氣所作的功。13、一卡諾熱機的低溫熱源溫度為7℃，效率為40％，若要將其效率提高到50％，問高溫熱源的溫度需提高多少？參考答案五、計算題1、解：（1）等溫過程0??EJ25.78621ln2738.31102.8101.4ln2212??????????VVRTMmAQ外界對系統(tǒng)作功J25.786??A系統(tǒng)放熱J25.786??Q（2）絕熱過程功功功功121V21V1TTTC

5、MmTTCMmEA???????由絕熱過程方程得122111?????VTVT則功功1211V)(1????VVTCMmA三個過程的終態(tài)不是同一狀態(tài)。比如右圖所示。7、解：由絕熱方程可得氮氣經(jīng)絕熱壓縮后的壓強與溫度分別為Pa1061.9)(51212???pVVp?K1071.5)(211212????TVVT?以上計算結果表明，氣體經(jīng)絕熱壓縮，外界對氣體作正功，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因低溫熱源冷卻器的溫度不變，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