大學(xué)物理5熱力學(xué)定律習(xí)題思考題-資料下載頁(yè)
2025-06-07 17:42本頁(yè)面
【正文】 圖上可以看出：，所以，也就是，這就是放熱過(guò)程。對(duì)應(yīng)（2）過(guò)程，從圖上可以看出：，所以，也就是，這就是吸熱過(guò)程。所以本題選擇B。54．試說(shuō)明為什么氣體熱容的數(shù)值可以有無(wú)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(wú)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(wú)限小過(guò)程中吸收熱量dQ與溫度變化dT的比值稱為系統(tǒng)在該過(guò)程的熱容量。而從T1的溫度變化到T2可以經(jīng)歷無(wú)窮多個(gè)過(guò)程，每個(gè)過(guò)程的吸收熱量都可能不同。所以就不一樣。當(dāng)氣體溫度變化而不吸收熱量時(shí)，氣體的熱容為零，比如絕熱膨脹。當(dāng)氣體的溫度不變而吸收熱量時(shí)，氣體的熱容無(wú)窮大，比如等溫變化。當(dāng)氣體溫度升高，但為放熱過(guò)程時(shí)，熱容為負(fù)值。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)，如果兩熱源的溫度差愈大，對(duì)于制冷機(jī)是否也愈有利？為什么？答：卡諾熱機(jī)：所以溫差越大，就越小，就越大；但是對(duì)于制冷機(jī)：卡諾逆循環(huán)的致冷系數(shù)：，溫差越大，則越小，提取同樣的熱量，則所需作功也越多，對(duì)致冷是不利的．56．卡諾循環(huán)2，功、效率是否相同？答：封閉曲線所包圍的面積表示循環(huán)過(guò)程中所做的凈功．若包圍面積相同，則兩次循環(huán)所做的功相同。但由于，面積相同，效率不一定相同，因?yàn)檫€與吸熱有關(guān)。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。（1）由熱力學(xué)第一定律有：，若有兩個(gè)交點(diǎn)a和b，則：經(jīng)等溫a→b過(guò)程有：，經(jīng)絕熱a→b過(guò)程：，從上得出，這與a，b兩點(diǎn)的內(nèi)能變化應(yīng)該相同矛盾。（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(guò)程，這循環(huán)過(guò)程只有吸熱，無(wú)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。58．所謂第二類永動(dòng)機(jī)是指什么？它不可能制成是因?yàn)檫`背了什么關(guān)系？答：第二類永動(dòng)機(jī)：從一個(gè)熱源吸熱并全部變?yōu)楣Α＿`背熱力學(xué)第二定律，所以無(wú)法造成。59. 在日常生活中，經(jīng)常遇到一些單方向的過(guò)程，如（1）桌子熱餐變涼；（2）無(wú)支持的物體自由下落；（3）木頭或其他燃料的燃燒。它們是否都與熱力學(xué)第二定律有關(guān)？在這些過(guò)程中熵變是否存在？如果存在，是增大還是減?。看穑哼@些過(guò)程都是不可逆過(guò)程，遵守?zé)崃W(xué)第二定律，系統(tǒng)的熵都增大了。510. 一杯熱水放在空氣中，它總是冷卻到與周圍環(huán)境相同的溫度，因?yàn)樘幱诒戎車鷾囟雀呋虻偷母怕识驾^小，而與周圍同溫度的平衡卻是最概然狀態(tài)，但是這杯水的熵卻是減小了，這與熵增加原理有無(wú)矛盾？答：周圍環(huán)境的熵增大了，且水和環(huán)境組成系統(tǒng)的總熵一定增加了，因此與熵增加原理不矛盾。
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