大物上第8章热力学基础MicrosoftOfficeWord文档.docVIP

习题七 7-5 一循环过程如题7-5图所示，试指出： (1)各是什么过程； (2)画出对应的图； (3)该循环是否是正循环? (4)该循环作的功是否等于直角三角形面积? (5)用图中的热量表述其热机效率或致冷系数． 解：(1) 是等体过程 过程：从图知有，为斜率 由 得 故过程为等压过程 是等温过程 (2)图如题图 题图 (3)该循环是逆循环 (4)该循环作的功不等于直角三角形面积，因为直角三角形不是图中的图形． (5) 题7-5图 题7-6图 ． 7-10 如题7-10图所示，一系统由状态沿到达状态b的过程中，有350 J热量传入系统，而系统作功126 J． (1)若沿时，系统作功42 J，问有多少热量传入系统? (2)若系统由状态沿曲线返回状态时，外界对系统作功为84 J，试问系统是吸热还是放热?热量传递是多少? 题7-10图 解：由过程可求出态和态的内能之差 过程，系统作功 系统吸收热量 过程，外界对系统作功 系统放热 7-11 1 mol单原子理想气体从300 K加热到350 K，问在下列两过程中吸收了多少热量?增加了多少内能?对外作了多少功? (1)体积保持不变； (2)压力保持不变． 解：(1)等体过程 由热力学第一定律得 吸热 对外作功 (2)等压过程 吸热 内能增加 对外作功 7-12 一个绝热容器中盛有摩尔质量为，比热容比为的理想气体，整个容器以速度运动，若容器突然停止运动，求气体温度的升高量(设气体分子的机械能全部转变为内能)． 解：整个气体有序运动的能量为，转变为气体分子无序运动使得内能增加，温度变化 7-13 0.01 m3氮气在温度为300 K时，由0.1 MPa(即1 atm)压缩到10 MPa．试分别求氮气经等温及绝热压缩后的(1)体积；(2)温度；(3)各过程对外所作的功． 解：(1)等温压缩 由 求得体积 对外作功 (2)绝热压缩 由绝热方程 由绝热方程 得 热力学第一定律， 所以 ， 7-14 理想气体由初状态经绝热膨胀至末状态．试证过程中气体所作的功为 ，式中为气体的比热容比. 答：证明： 由绝热方程 得 又 所以 7-15 1 mol的理想气体的T-V图如题7-15图所示，为直线，延长线通过原点O．求过程气体对外做的功． 题7-15图 解：设由图可求得直线的斜率为 得过程方程 由状态方程 得 过程气体对外作功 7-16 某理想气体的过程方程为为常数，气体从膨胀到．求其所做的功． 解：气体作功 7-17 设有一以理想气体为工质的热机循环，如题7-17图所示．试证其循环效率为 答：等体过程 吸热 绝热过程 等压压缩过程 放热 循环效率 题7-17图 题7-19图 7-18 一卡诺热机在1000 K和300 K的两热源之间工作，试计算 (1)热机效率； (2)若低温热源不变，要使热机效率提高到80%，则高温热源温度需提高多少? (3)若高温热源不变，