大學物理21第九節(jié)(熱力學基礎)習題答案-wenkub.com
2025-06-04 18:08 本頁面
【正文】 已知。[解] (1) 溫度不變時，熵變?yōu)? (2) 根據(jù)波爾茲曼熵公式 根據(jù)上問結果，得924 把2mol的氧從40℃冷卻到0℃，若(1)等體(積)冷卻；(2)等壓冷卻。求： (1)整個系統(tǒng)達到平衡時的溫度T、壓強P (氧氣可視為剛性理想氣體)； (2) 氣和氣各自熵的變化?，F(xiàn)將一通電線圈置入左側氣體中，對氣體緩慢加熱，左側氣體吸熱膨脹推動活塞向右移，使右側氣體壓強增加為，求； (1)左側氣體作了多少功? (2)右側氣體的終態(tài)溫度是多少? (3)左側氣體的終態(tài)溫度是多少? (4)左側氣體吸收了多少熱量?[解] (1) 右側氣體所發(fā)生的過程為絕熱過程。[解] (1) 設前一卡諾循環(huán)從高溫熱源吸收熱量為，則有又 所以 后一卡挪循環(huán)從高溫熱源吸收熱量為所以第二個卡諾循環(huán)的效率為 (2) 第二個卡諾循環(huán)的高溫熱源溫度為 920 一臺家用冰箱，放在氣溫為300K的房間內(nèi)，做一盤13℃的冰需從冷凍室取走的熱量。 (1)試在圖上畫出過程曲線； (2)求在整個過程中內(nèi)能的改變，系統(tǒng)對外作的凈功、從外界吸收的熱量以及循環(huán)效率。(2) 從圖上可看到 又 ac為絕熱過程，故根據(jù)絕熱方程 又有 得到 (3) 913 圖中閉合曲線為一理想氣體的循環(huán)過程曲線，其中、為絕熱線，為等體(積)線，為等壓線，試證明其效率為式中了、分別為、各狀態(tài)的溫度。其中、a、為常數(shù)，試證明其絕熱過程方程為[證明] 范德瓦爾斯氣體的狀態(tài)方程為 (1) 又由已知條件可得 (2) 絕熱過程 ，由熱力學第一定律得 (3)由(2)、(3)式可得 (4) 由 (1)式可得 (5)將(5)代入(4)式有 解得 積分得 即 這就是范德瓦爾斯氣體的絕熱過程方程。兩次加熱的電流強度和時間相同，第一次保持體積不變，而溫度和壓強變?yōu)楹?。?
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