大学物理作业本(上)

4.一摩尔双原子理想气体,分别经历如图示的

??m???2折线;两种过程。(1)沿1?(2)??2直线从初态1到达末态2,试求在沿1?201510p(atm)2m这两个过程中,气体对外所作的功,吸收的热量和内能的增量。

练习题(十八)

1.设有8?10?3kg氧气,体积为0.41?10?3m3,4.1?10?3m3,试求下列两种情况下所作的功:

(1) 氧气作绝热膨胀; (2) 氧气作等温膨胀。

5101020304050V(l)温度为27?C。氧气膨胀到

2.1mol氧气,可视为理想气体,由体积V1按照P?KV(K为已知常数)的规

2律膨胀到V2,试求:

(1) 气体所作的功; (2) 气体吸收的热量; (3) 该过程中气体的摩尔热容。

3.1mol理想气体经历某一过程,其摩尔热容C,求该过程的过程方程。

4.(1)同一张P——V图上,理想气体的绝热线与等温线能否有两个交点?为

什么?

(2)同一张P——V图上,两条等温线能否相切?能否相交?两条绝热线能否相切?能否相交?

(3)气体的摩尔热容量可以有多少个?为什么?在什么情况下为零?在什么情况下是无限大?在什么情况下为正值?在什么情况下为负值?

练习题(十九)

1.图示为两个卡诺循环abcda和a?b?c?d?a?,已paa'知两循环曲线所包围的面积相等即T1Sabcda?Sa?b?c?d?a?,试问一次循环后:

(1) 气体对外所作的净功哪个大?

(2) 这两个循环的效率哪个大?

2.一定量的理想气体,其循环过程如图示。ab为

0db'bT2d'T2'c'cVp等温线,ca为绝热线,试证明

ab?V1??1?()?1?1?V2??试中?为比热容比。 ??1?V??1??1ln?V2???c0V1V2V

3.一卡诺制冷机,从0?C的水中吸取热量向27?C的房间放热。假定将50kg的0?C的水变成0?C的冰(冰的熔解热L?3.35?105J?kg?1),试问:

(1)放给房间内的热量有多少?

(2)使制冷机运转所需的机械功为多少?

(3) 如用此机从?10?C的冷库中吸取相等的热量,需作多少机械功?

4..如图示,把两热机串联使用,热机1从温度为T1的热源中吸取热量Q1,向

温度为T2的热源放出热量Q2。热机2从温度T2的热源吸取热量Q2,向温度为T3的热源放出热量Q3。如果热机1和2对外作功各为A1和A2,这两个热机一起工作的最大可能效率为多少?(设为T1、T2、T3已知,其他都是未知量)

热 源T1 Q1热机1Q2热 源Q2热机Q3T2 2A2热 源T3 A1

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