2、提示:1)p-V曲線下的面積等于功;2)對(duì)兩個(gè)絕熱過(guò)程,,3.在下列說(shuō)法中,哪些是正確的?(A)(1)可逆過(guò)程一定是平衡過(guò)程.(2)平衡過(guò)程一定是可逆的.(3)不可逆過(guò)程一定是非平衡過(guò)程.(4)非平衡過(guò)程一定是不可逆的.(A)(1)、(4).(B)(2)、(3).(C)(1)、(2)、(3)、(4).(D)(1)、(3).提示:不做要求。a(T1)OVp圖3b(T2)ⅠⅡ4.如圖3所示,工作物質(zhì)經(jīng)aⅠb(直線過(guò)程)與bⅡa組成一循環(huán)過(guò)程,已知在過(guò)程aⅠb中,工作物質(zhì)與外界交換的凈熱量為Q,bⅡa為絕熱過(guò)程,在p-V圖上
3、該循環(huán)閉合曲線所包圍的面積為A,則循環(huán)的效率為(C)(A)h=W/Q.(B)h=1-T2/T1.(C)hW/Q.2提示:aIb過(guò)程可能既吸熱又放熱。則:VpO圖4T1bT2a二.填空題1.一定質(zhì)量的理想氣體在兩等溫線之間作由a→b的絕熱變化,如圖4所示.設(shè)在a→b過(guò)程中,內(nèi)能的增量為DE,溫度的增量為DT,對(duì)外做功為W,從外界吸收的熱為Q,則在這幾個(gè)量中,符號(hào)為正的量是W;符號(hào)為負(fù)的量是DT和DE;等于零的量是Q.提示:1)p-V坐標(biāo)系下,越往右上方的等溫線對(duì)應(yīng)的溫度越高;2)3)體積在增大,故功大
4、于0。2.卡諾致冷機(jī),其低溫?zé)嵩礈囟葹門(mén)2=300K,高溫?zé)嵩礈囟葹門(mén)1=450K,每一循環(huán)從低溫?zé)嵩次鼰酫2=400J,已知該致冷機(jī)的致冷系數(shù)e=Q2/W=T2/(T1-T2)(式中W為外界對(duì)系統(tǒng)作的功),則每一循環(huán)中外界必須作功W=200J.ABCOTV圖53.1mol理想氣體(設(shè)g=Cp/CV為已知)的循環(huán)過(guò)程如圖5所示的T—V圖所示,其中CA為絕熱過(guò)程,A點(diǎn)狀態(tài)參量(T1,V1)和B點(diǎn)的狀態(tài)參量(T1,V2)為已知,試求C點(diǎn)的狀態(tài)量:Vc= V2 ;Tc= (V1/V2)g-1T1 ;pc=
5、(RT1/V2)(V1/V2)g-1.提示:,三.計(jì)算題1.2mol單原子分子的理想氣體,開(kāi)始時(shí)處于壓強(qiáng)p1=10atm、溫度T1=400K的平衡態(tài),后經(jīng)過(guò)一個(gè)絕熱過(guò)程,壓強(qiáng)變?yōu)閜2=2atm,求在此過(guò)程中氣體對(duì)外作的功.解:因,有T2=(p2/p1)(g-1)/gT1絕熱過(guò)程,故,W=-DE=(m/Mmol)(i/2)R(T1-T2)=(m/Mmol)(3/2)RT1[1-(p2/p1)(g-1)/g]=4734(J)2T(K)V(10-2m3)Oabc12圖62.1mol單原子分子理想氣體的循環(huán)過(guò)程如圖6的T—V圖
6、所示,其中c點(diǎn)的溫度為T(mén)c=600K,試求:(1)ab、bc、ca各個(gè)過(guò)程系統(tǒng)吸收的熱量;(2)經(jīng)一循環(huán)系統(tǒng)所作的凈功;(3)循環(huán)的效率.(注:1n2=0.693)解:?jiǎn)卧臃肿觟=3,CV=3R/2,Cp=5R/2.ca等溫:Ta=Tc=600(K)ab等壓:Va/Ta=Vb/TbTb=(Vb/Va)Ta=(Vb/Va)Tc=300(K)(1)ab等壓過(guò)程系統(tǒng)吸熱為Qab=(m/Mmol)Cp(Tb-Ta)=(5R/2)(Tb-Ta)=-6232.5(J)bc等容過(guò)程系統(tǒng)吸熱為Qbc=(m/Mmol)CV(Tc-Tb
7、)=(3R/2)(Tc-Tb)=3739.5(J)ca等溫過(guò)程:,ca等溫過(guò)程系統(tǒng)吸熱為=3456(J)(2)經(jīng)一循環(huán)系統(tǒng),所作的凈功W=Q=Qab+Qbc+Qca=963(J)(3)循環(huán)的效率h=W/Q1=W/(Qbc+Qca)=13.4%2