習地訓練題目解答第5章

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1、實用標準文案思考題5.1當熱力學系統(tǒng)處于非平衡態(tài)時，溫度的概念是否適用？答：溫度的概念是指處在同一熱平衡狀態(tài)下的所有熱力學系統(tǒng)，在宏觀上都具有的一種共同的物理性質(zhì)。所以在非平衡態(tài)時溫度的概念不適用。5.2內(nèi)能和熱量的概念有何不同？下面兩種說法是否正確？（1）物體的溫度愈高，則熱量愈多；（2）物體的溫度愈高，則內(nèi)能愈大。答：內(nèi)能指物體內(nèi)所有分子作無規(guī)則運動時，分子動能和分子勢能的總和。熱量是在熱傳導方式下物體之間所交換能量的計量。所以（1）的說法不正確；（2）的說法正確。5.3什么是熱力學系統(tǒng)的平衡態(tài)？氣體在平衡態(tài)時有何特征？當氣體處于平衡態(tài)時還有分子熱運動嗎？答：不受外界影響的

2、條件下宏觀性質(zhì)處于不隨時間改變的系統(tǒng)狀態(tài)叫做平衡態(tài)。氣體處于平衡態(tài)時,整個系統(tǒng)熱平衡（各部分溫度相等）；力平衡（各部分壓強相等）；化學平衡和相平衡（濃度均勻，組成不隨時間變化）。分子熱運動始終存在。5.4試說明為什么氣體熱容的數(shù)值可以有無窮多個？什么情況下氣體的熱容為零？什么情況下氣體的熱容是無窮大？什么情況下是正值？什么情況下是負值？答：氣體熱容的大小與氣體升溫的過程或條件有關(guān)。不同的熱力學過程，熱容的值都是不同的。因為變化過程可有無窮多個，所以氣體熱容的數(shù)值可以有無窮多個。絕熱過程熱容為零。等溫過程熱容為無窮大。系統(tǒng)溫度升高，從外界吸熱的熱力學過程氣體熱容為正。系統(tǒng)溫度升高

3、，向外界放出熱量的熱力學過程氣體熱容為負。5.5有可能對物體加熱而不致升高物體的溫度嗎？有可能不作任何熱交換，而使系統(tǒng)的溫度發(fā)生變化嗎？答：氣體等溫膨脹過程吸收外界熱量而溫度不變。存在對系統(tǒng)不作任何熱交換而溫度發(fā)生變化情況，如氣體的絕熱壓縮過程。5.6討論理想氣體在下述過程中的正負。（1）等容降壓；（2）等壓壓縮；（3）絕熱膨脹。答：（1）等容過程做功為零，W為零。等容降壓時溫度下降，所以內(nèi)能減少，為負。由熱力學第一定律得Q為負。（2）壓縮過程系統(tǒng)做負功，W為負。等壓壓縮時溫度下降，所以內(nèi)能減少，為負。由熱力學第一定律得Q為負。（3）絕熱過程Q為零。膨脹過程系統(tǒng)做正功，W為正。

4、由熱力學第一定律得為負。5.7有人說，因為在循環(huán)過程中系統(tǒng)對外做的凈功在數(shù)值等于p-V圖中封閉曲線所包圍的面積，所以封閉曲線所包圍的面積越大，循環(huán)效率就越高，對嗎？答：不正確，因為循環(huán)效率取決于系統(tǒng)對外做的凈功和系統(tǒng)由高溫熱源吸收的熱量，只有在從高溫熱源吸收的熱量一定的情況下，封閉曲線所包圍的面積越大，即系統(tǒng)對外所做的凈功越多，循環(huán)效率越高，如果從高溫熱源吸收的熱量不確定，則循環(huán)效率不一定越高。5.8溫度差對于熱機的驅(qū)動是否是必須的，為什么？精彩文檔實用標準文案答：溫度差對于熱機的驅(qū)動是必須的，因為根據(jù)熱力學第二定律，熱機要不斷地把吸取的熱量變?yōu)橛杏玫墓Γ筒豢杀苊獾貙⒁徊糠譄?/p>

5、量傳給低溫熱源5.9夏天將冰箱的門打開，讓其中的冷空氣出來為室內(nèi)降溫，這種方法可取嗎？答：不可取，因為電冰箱是對低溫端的利用，它在從低溫端吸收熱量的同時，還要向高溫端放出熱量，且放出的熱量大于從低溫端帶走的熱量，因此打開冰箱門不僅不能降低室溫，相反，會使室溫升高。5.10判別下列說法是否正確：（1）功可以全部轉(zhuǎn)化為熱，但熱不能全部轉(zhuǎn)化為功；（2）熱量能從高溫物體傳到低溫物體，但不能從低溫物體傳到高溫物體。答：（1）不正確。因為氣體的等溫膨脹過程熱就可以全部轉(zhuǎn)化為功（2）不正確。因為如果外界對氣體做功，熱量就能從低溫物體傳到高溫物體。5.11從原理上講如何計算在始末狀態(tài)之間進行不

6、可逆過程所引起的熵變。答：熱力學過程的始末狀態(tài)之間的熵變與具體的過程無關(guān)。對不可逆過程，可選取相同始末狀態(tài)的可逆過程來計算熵變。精彩文檔實用標準文案習題5．1一熱力學系統(tǒng)由如圖所示的狀態(tài)沿過程到達狀態(tài)時，吸收了560J的熱量，對外做功356J。（1）如果它沿過程達到狀態(tài)b時，系統(tǒng)對外做功220J，它吸收了多少熱量？（2）當系統(tǒng)由狀態(tài)沿曲線返回狀態(tài)時，外界對系統(tǒng)做功為282J，試問系統(tǒng)是吸熱還是放熱？熱量傳遞多少？解：習題5.1圖（1）（2）（負號表示系統(tǒng)對外界放了486J的熱量）5．264g氧氣的溫度由273K升至323K,（1）保持體積不變；（2）保持壓強不變。在這兩個過程中

7、氧氣各吸收了多少熱量？各增加了多少內(nèi)能？對外各做了多少功？解：（1）W=0（2）5．310g氦氣吸收J的熱量時壓強未發(fā)生變化，它原來的溫度是300K,最后的溫度是多少？解：由，得精彩文檔實用標準文案5．4如圖所示，一定量的空氣，開始時在狀態(tài)A，其壓強為2.0atm，體積為2L，沿直線AB變化到狀態(tài)B后，壓強變?yōu)?.0atm，體積變?yōu)?L，求在此過程中氣體所做的功。習題5.4圖解：氣體所做功等于過程曲線以下的面積5．5一定量氫氣在保持壓強為不變的情況下，溫度由273K升高到323K時，吸收了的