1、第五章 热力学基础,热功转换,能量,热力学第一定律,1、一定量的理想气体,从pV图上初态a经历(1)或(2)过程到达末态b,已知a、b两态处于同一条绝热线上(图中虚线是绝热线),则气体在 (A) (1)过程中吸热,(2) 过程中放热 (B) (1)过程中放热,(2) 过程中吸热 (C) 两种过程中都吸热 (D) 两种过程中都放热,2、如图所示,一定量的理想气体经历abc过程,在此过程中气体从外界吸收热量Q,系统内能变化E,请在以下空格内填上0或0或= 0: Q_,E _,0,0,3、在温度分别为 327和27的高温热源和低温热源之间工作的热机,理论上的最大效率为 (A) 25 (B) 50 (
2、C) 75 (D) 91.74,解:,(1) CA为等体过程,据方程,pA/TA= pC /TC,得,TC = TA pC / pA =100 K,BC为等压过程,据方程,VB/TB=VC/TC,得,TB=TCVB/VC=300 K,(2) 各过程中气体所作的功分别为,=400 J,W2 = pB (VCVB ),AB:,BC:,= -200 J,CA:,W3 =0,(3) 整个循环过程中气体所作总功为,W= W1 +W2 +W3,=200 J,因为循环过程气体内能增量为E=0,因此该循环中气体总吸热,Q =W+E,=200 J,5、1mol双原子分子理想气体从状态A(p1,V1)沿p -V图所示直线变化到状态B(p2,V2),试求: (1) 气体的内能增量;(2) 气体对外界所作的功; (3) 气体吸收的热量;(4) 此过程的摩尔热容。 (摩尔热容C = ,其中 表示1 mol物质在过程中升高温度 时所吸收的热量。),解:(1),(2),W 为梯形面积,根据相似三角形有,p1V2= p2V1,(3),Q =E+W=3( p2V2p1V1 ),(4),以上计算对于AB过程中任一微小状态变化均成立,因此过程中,Q =3(pV),由理想气体状态方程得,(pV) =RT,Q =3RT,此过程的摩尔热容为,C=Q/T=3R,