普通物理课件热力学习题.pptxVIP

气体动理论例：容积为20.0L的瓶子以速率 匀速运动，瓶子里面充有质量为100g的氦气。设瓶子突然停止，且气体分子全部定向运动的动能变为热运动动能，瓶子与外界没有热量交换。求热平衡后氦气的温度、压强、内能及氦气分子的平均动能各增加多少？解：容器内气体的温度是大量分子无规则运动的平均效果。容器做匀速直线运动时，所有分子仍处于平衡状态，温度不会变化。而当容器突然停止，定向运动动能转换为热运动的能量（内能）。循环过程例：1mol单原子理想气体的循环过程如图所示，其中c点的温度为 。试求： （1）ab、bc、ca各个过程系统吸收的热量；（2）经一循环系统所做的净功；（3）循环效率。解：从图中可以看出，ca为等温过程，ab为等压过程（知道为什么），bc为等体过程。熵的计算例：两个体积相同的容器盛有不同的理想气体，一种气体质量为 ，摩尔质量为 ，另一种质量为 ，摩尔质量为 。它们的压强与温度都相同。两者相互连通起来，开始了扩散，求这个系统总的熵。解：两气体之间发生相对扩散，两者各自相互不影响，从而可以各自单独扩散。分别对两种气体各自设计一个可逆过程，最后把两者熵变相加。对于自由膨胀，我们可以设计一个等温可逆过程来求熵变，更具理想气体等温可逆过程熵变，可得：如果上题改为：两个绝热容器（V1、V2）各装有 的同种理想气体。最初两容器相互隔绝，但温度相同而压强分别为 和 ，然后使两容器连通，最后达到平衡，求这个系统总的熵。最后平衡后，两部分温度、压强和物理量都相同，因而体积也相同，所以两部分的平衡体积均为：解：由于为同种气体，压力不等，在扩散过程中，两者作为一个整体，对外不做功，整个过程又为绝热过程，因而最终平衡温度不变：