大學(xué)物理5熱力學(xué)定律習(xí)題思考題(文件)
【正文】 解：由題中知已知條件：。在等溫過程中系統(tǒng)吸熱還是放熱？其數(shù)值為多少？解：如圖，循環(huán)過程abcda可看成兩個(gè)循環(huán)， abo為正循環(huán)，ocd為逆循環(huán)，由于abo包圍的面積和ocd包圍的面積大小均為A，∴循環(huán)過程abcda對(duì)外做功為零，則系統(tǒng)完成一個(gè)循環(huán)過程后，熱量的代數(shù)和亦為零，即：（1）a →b等壓過程：由圖可見，溫度升高，吸熱：（2）b →c絕熱過程：（3）c →d等容過程：由圖可見，溫度升高，吸熱：（4）d →a等溫過程： ∴，負(fù)號(hào)表明放熱。今維持低溫?zé)嵩礈囟炔蛔儯岣吒邷責(zé)嵩吹臏囟?，使其每次循環(huán)對(duì)外做的凈功為10000J，若兩個(gè)卡諾循環(huán)都工作在相同的兩條絕熱線之間。解：(a) 等溫過程，理想氣體內(nèi)能不變，(b) 13為等容過程，32為等壓過程， ，所以 (3) 14為絕熱過程，42為等壓過程狀態(tài)1在同一條絕熱線上，狀態(tài)2的壓強(qiáng)相等，利用絕熱過程方程后可得 由上可見，沿三個(gè)過程的熵變相等。解：518. 把質(zhì)量為5kg、比熱容（單位質(zhì)量物質(zhì)的熱容）為544J/(kg?176。解：假設(shè)一個(gè)準(zhǔn)靜態(tài)降溫過程， 1760 J/K519. 兩個(gè)體積相同的容器分別盛有1mol不同的理想氣體，它們的壓強(qiáng)與溫度都相同，將兩個(gè)容器連通后氣體將相互擴(kuò)散，求最終系統(tǒng)的總熵變。答：如果不給定過程，我們只能根據(jù)=，得知這一過程中內(nèi)能不變，但是作功情況無法由得出，因?yàn)樽鞴Φ挠?jì)算與過程的選擇有關(guān)，本題選擇D。答：從題意可以知道，、兩態(tài)處于同一條絕熱線上，圖中虛線是絕熱線，所以這條虛線圍成的面積。54．試說明為什么氣體熱容的數(shù)值可以有無窮多個(gè)？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(fù)值?答：根據(jù)氣體熱容的定義：系統(tǒng)在某一無限小過程中吸收熱量dQ與溫度變化dT的比值稱為系統(tǒng)在該過程的熱容量。當(dāng)氣體的溫度不變而吸收熱量時(shí)，氣體的熱容無窮大，比如等溫變化。57．一條等溫線和一條絕熱線有可能相交兩次嗎?為什么？答：不可能。違背熱力學(xué)第二定律，所以無法造成。它們是否都與熱力學(xué)第二定律有關(guān)？在這些過程中熵變是否存在？如果存在，是增大還是減??？答：這些過程都是不可逆過程，遵守?zé)崃W(xué)第二定律，系統(tǒng)的熵都增大了。（2）若兩條曲線有兩個(gè)交點(diǎn)，則組成閉合曲線而構(gòu)成了一循環(huán)過程，這循環(huán)過程只有吸熱，無放熱，且對(duì)外做正功，熱機(jī)效率為100％，違背了熱力學(xué)第二定律。55．一卡諾機(jī)，將它作熱機(jī)使用時(shí)，如果工作的兩熱源的溫度差愈大，則對(duì)做功就愈有利；如將它當(dāng)作制冷機(jī)使用時(shí)，如
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