大學(xué)物理21第九節(jié)(熱力學(xué)基礎(chǔ))習(xí)題答案-資料下載頁
2025-06-07 18:08本頁面
【正文】 (1) 右側(cè)氣體所發(fā)生的過程為絕熱過程。它對(duì)外所做的功的負(fù)值就是左側(cè)氣體所作的功。所以左側(cè)氣體作功為又對(duì)右側(cè)氣體：因此 所以 (2) 對(duì)右側(cè)氣體，由絕熱方程知 得到 (3) 左側(cè)氣體末態(tài)體積為 得到 (4) 左側(cè)氣體吸收熱量由 知 又由 ，得到所以 922 如圖所示，在剛性絕熱容器中有一可無摩擦移動(dòng)而且不漏氣的導(dǎo)熱隔板，將容器分為、兩部分，各盛有1mol的氣和氣。初態(tài)、 的溫度各為，；壓強(qiáng)均為。求： (1)整個(gè)系統(tǒng)達(dá)到平衡時(shí)的溫度T、壓強(qiáng)P (氧氣可視為剛性理想氣體)； (2) 氣和氣各自熵的變化。[解] (1) 因中間是導(dǎo)熱隔板，過程中兩部分氣體熱量變化和作功的數(shù)值都相等，所以內(nèi)能變化量的數(shù)值也相等，且由于初溫度不同而末溫度相同所以一正一負(fù)。因此 解得 因平衡時(shí)溫度、壓強(qiáng)都相等，且都是1mol，所以體積也相等。根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程得到壓強(qiáng)為(2) He氣熵變氧氣熵變 923 已知在0℃1mol的冰溶化為0℃的水需要吸收熱量 6000 J，求： (1)在0℃條件下這些冰化為水時(shí)的熵變； (2) 0℃時(shí)這些水的微觀狀態(tài)數(shù)與冰的微觀狀態(tài)數(shù)的比。[解] (1) 溫度不變時(shí)，熵變?yōu)? (2) 根據(jù)波爾茲曼熵公式 根據(jù)上問結(jié)果，得924 把2mol的氧從40℃冷卻到0℃，若(1)等體(積)冷卻；(2)等壓冷卻。分別求其熵變是多少?[解] 在等容壓縮過程中因此在等壓冷卻過程中，925 取1mol理想氣體，按如圖所示的兩種過程由狀態(tài)A到達(dá)狀態(tài)C。 (1)由A經(jīng)等溫過程到達(dá)狀態(tài) C； (2)由A經(jīng)等體(積)過程到達(dá)狀態(tài)B，再經(jīng)等壓過程到達(dá)狀態(tài)C。 按上述兩種過程計(jì)算誼系統(tǒng)的熵變。已知。[解] (1) 根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程得 因此等溫過程中熵變?yōu)?2) A→C與A→B→C兩過程初末狀態(tài)相同，熵是狀態(tài)函數(shù)，只與初末位置有關(guān)，因此兩過程熵變相同等于?；颍焊鶕?jù)理想氣體狀態(tài)方程得 A→B→C過程熵變等于A→B等容過程和B→C等壓過程中熵變的和 913
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