6-热力学例题.ppt

例题4 3.2×10-3kg氧气的压强p1＝1.013×105Pa，温度T＝300K，先等体增压到p2＝3.039×105Pa；再等温膨胀，使压强降至p3＝1.013×105Pa；然后等压压缩至V4＝0.5V3。求全过程的内能变化、系统所做的功和吸收的热量。 （3） 3→4为等压过程 全过程的总功为W＝W12＋W23＋W34＝0＋822＋(－374) ＝448(J) 全过程的总吸热 Q＝Q12＋Q23＋Q34 ＝1248+822+(－1309)＝761(J) 例题5 一定量的氮气，温度为300K、压强为105Pa。现通过绝热压缩使其体积变为原来的1/5，求压缩后的压强和温度，并和等温压缩的结果进行比较。 (2)由等温方程 p1V1＝p2V2 得 例9 设某理想气体作卡诺循环。当高温热源的温度T1=400K、低温热源的温度T2=300K时，气体在一个循环中对外做净功W=8.00×103J。如果维持低温热源温度不变，提高高温热源的温度，使其对外做净功增加到W′=1.00×104 J，并且两次卡诺循环都工作在相同的两绝热过程之间。 试求： (1)第二次循环的效率η′； (2)在第二次循环中，高温热源的温 度T1 ′等于多少? 例10 用卡诺致冷机将质量是M=1.00㎏、温度为T1=0℃的水变成温度为T2=0℃的冰，若冰的熔解热为λ=3.35×105J㎏-1，外界（环境）温度为27℃，试求：（1）致冷机的致冷系数？（2）需要对致冷机做多少功？（3）致冷机向温度为27℃的周围环境放出多少热量？ 外界对致冷机所做的功为 例11 1mol理想气体由初态（T1，V1）经历某一过程到达终态（T2，V2），求理想气体的熵变，设该气体的CV,m为常量。 例12 在105Pa压强下，1kg 0℃的冰在0℃时完全融化成水，并被加热到100℃。已知冰在0℃时的熔解热λ＝3.34×105 J· kg-1，水的比热容c = 4.18×103J/(kg · K)。 求:（1）0℃冰融化为0℃水的过程中的熵变；（2）0℃冰融化为0℃水的过程中，系统的微观态数增大的倍数；（3）0℃水加热到100℃时的熵变。 （2）由玻耳兹曼关系式可知 * 质量为2.8g，温度为300K，压强为1atm的氮气， 等压膨胀 到原来的2倍。 氮气对外所作的功，内能的增量以及吸收的热量 解 例1 求 根据等压过程方程，有 因为是双原子气体 奶斤丘句巨屎呻粒媒狰张漂弯眩锁拜证圣友乾瞪斋禹遁侧肥赖爆硬瞅袄吧6-热力学例题热力学基础 一定量氮气，其初始温度为 300 K，压强为1atm。将其绝热 压缩，使其体积变为初始体积的1/5。 解 例2 求 压缩后的压强和温度 根据绝热过程方程的p﹑V 关系，有 根据绝热过程方程的T﹑V 关系，有 氮气是双原子分子 散稼茨袋填行滤壶糯症巫瑰霸朵铃措佬民恼倪拼妥酪适援诫尽师献茸骨琵6-热力学例题热力学基础 温度为25℃，压强为1atm 的1mol 刚性双原子分子理想气 体经等温过程体积膨胀至原来的3倍。 (1) 该过程中气体对外所作的功； (2) 若气体经绝热过程体积膨胀至原来的3 倍，气体对外所 作的功。 解 例3 求 V p O (1) 由等温过程可得 (2) 根据绝热过程方程，有 挞锄灼笼私略堰嘉鱼屑靠燎亚橱柱廉淑忧龄孪塘处努斧含搜确悄轻凑叫版6-热力学例题热力学基础 将热力学第一定律应用于绝热过程方程中，有 揖药硝帛咕匹该毅伏曙棍派缎墟弱洞矫返含济灿杭试兜衅久巡铭鲜占尘屏6-热力学例题热力学基础 p2 2 p1 p O V1 V4 V3 1 3 4 V 解: 鹿哨浑梢讲鲸痢荧预确仅军副责饥胶丢泳剿项撵嘶牲衍搐柄拄握赃阔与肪6-热力学例题热力学基础 （1）1→2为等容过程V1＝V2 （2） 2→3为等温过程 雪岳粗嗡弘鸵辅椒胶袒酌缓嚼类编浙饶猎毕恼蛔滩抖斤桨乌谗剿陷祖定雷6-热力学例题热力学基础 遥燥呻佛伪捌双传子襟钥舍饼纹逆砍冬江夹酚昨阴赠梧膨县陀室慷限标舰6-热力学例题热力学基础 全过程内能增量也可以由热力学第一定律求出 响拐宵形宽誉骆溪抚逸蛛论码唯逃贸丘传坛又步给蛇厕箩咙这猖举逮稿物6-热力学例题热力学基础 解：（1）在绝热压缩过程中，由绝热方程 (2)氮气分子为双原子分子，γ＝1.4，V1/V2＝5 尖磊冗浚芳寝且诅酮趣匆呼犀潍初嚼拍鳃顾标磺宪辞李山含村碗烈盐曰占6-热力学例题热力学基础 辗闯裕呕诧外蛙文贴秒啥鬼身匿仍摇孟梭坏淤锡埠祝搽嗡宵协输敖篇娘恃6-热力学例题热力学基础 1 mol 单原子分子理想气 体的循环过程如图所示。 (1) 作出 p?V 图 (2