循環(huán)過(guò)程、卡諾循環(huán)、熱機(jī)效率.doc

循環(huán)過(guò)程、卡諾循環(huán)、熱機(jī)效率、致冷系數(shù) 15 15 15 10一、 選擇題題號(hào)：20613001分值：3分難度系數(shù)等級(jí)：31. 一定量的理想氣體，分別經(jīng)歷如圖(1) 所示的abc過(guò)程，(圖中虛線ac為等溫線)，和圖(2) 所示的def過(guò)程(圖中虛線df為絕熱線)判斷這兩種過(guò)程是吸熱還是放熱 (A) abc過(guò)程吸熱，def過(guò)程放熱 (B) abc過(guò)程放熱，def過(guò)程吸熱 (C) abc過(guò)程和def過(guò)程都吸熱 (D) abc過(guò)程和def過(guò)程都放熱 答案：A題號(hào)：20612002分值：3分難度系數(shù)等級(jí)：22. 一定量的理想氣體，從pV圖上初態(tài)a經(jīng)歷(1)或(2)過(guò)程到達(dá)末態(tài)b，已知a、b兩態(tài)處于同一條絕熱線上(圖中虛線是絕熱線)，則氣體在 (A) (1)過(guò)程中吸熱，(2) 過(guò)程中放熱 (B) (1)過(guò)程中放熱，(2) 過(guò)程中吸熱 (C) 兩種過(guò)程中都吸熱 (D) 兩種過(guò)程中都放熱 答案：B題號(hào)：20612003分值：3分難度系數(shù)等級(jí)：23一定量的某種理想氣體起始溫度為T(mén)，體積為V，該氣體在下面循環(huán)過(guò)程中經(jīng)過(guò)三個(gè)平衡過(guò)程：(1) 絕熱膨脹到體積為2V，(2)等體變化使溫度恢復(fù)為T(mén)，(3) 等溫壓縮到原來(lái)體積V，則此整個(gè)循環(huán)過(guò)程中(A) 氣體向外界放熱 (B) 氣體對(duì)外界作正功(C) 氣體內(nèi)能增加 (D) 氣體內(nèi)能減少 答案：A題號(hào)：20613004分值：3分難度系數(shù)等級(jí)：34. 一定質(zhì)量的理想氣體完成一循環(huán)過(guò)程。此過(guò)程在VT圖中用圖線1231描寫(xiě)。該氣體在循環(huán)過(guò)程中吸熱、放熱的情況是 (A) 在12，31過(guò)程吸熱；在23過(guò)程放熱 (B) 在23過(guò)程吸熱；在12，31過(guò)程放熱 (C) 在12過(guò)程吸熱；在23，31過(guò)程放熱 (D) 在23，31過(guò)程吸熱；在12過(guò)程放熱 答案：C題號(hào)：20613005分值：3分難度系數(shù)等級(jí)：35.一定量理想氣體經(jīng)歷的循環(huán)過(guò)程用VT曲線表示如圖.在此循環(huán)過(guò)程中，氣體從外界吸熱的過(guò)程是 (A) AB (B) BC (C) CA (D) B C和CA 答案：A題號(hào)：20613006分值：3分難度系數(shù)等級(jí)：3T1T2T3T3VpO6. 兩個(gè)卡諾熱機(jī)的循環(huán)曲線如圖所示，一個(gè)工作在溫度為T(mén)1 與T3的兩個(gè)熱源之間，另一個(gè)工作在溫度為T(mén)2 與T3的兩個(gè)熱源之間，已知這兩個(gè)循環(huán)曲線所包圍的面積相等由此可知：（A） 兩個(gè)熱機(jī)的效率一定相等（B） 兩個(gè)熱機(jī)從高溫?zé)嵩此盏臒崃恳欢ㄏ嗟龋–） 兩個(gè)熱機(jī)向低溫?zé)嵩此懦龅臒崃恳欢ㄏ嗟龋―） 兩個(gè)熱機(jī)吸收的熱量與放出的熱量（絕對(duì)值）的差值一定相等答案：D 題號(hào)：20613007分值：3分難度系數(shù)等級(jí)：37. 如果卡諾熱機(jī)的循環(huán)曲線所包圍的面積從圖中的abcda增大為，那么循環(huán)abcda與所作的凈功和熱機(jī)效率變化情況是： (A) 凈功增大，效率提高(B) 凈功增大，效率降低 (C) 凈功和效率都不變 (D) 凈功增大，效率不變 答案：D題號(hào)：20611008分值：3分難度系數(shù)等級(jí)：18.在溫度分別為 327和27的高溫?zé)嵩春偷蜏責(zé)嵩粗g工作的熱機(jī)，理論上的最大效率為 (A) 25 (B) 50 (C) 75 (D) 91.74 答案：B題號(hào)：20612009分值：3分難度系數(shù)等級(jí)：29. 設(shè)高溫?zé)嵩吹臒崃W(xué)溫度是低溫?zé)嵩吹臒崃W(xué)溫度的n倍，則理想氣體在一次卡諾循環(huán)中，傳給低溫?zé)嵩吹臒崃渴菑母邷責(zé)嵩次崃康?(A) n倍 (B) n1倍(C) 倍 (D) 倍 答案：C題號(hào)：20612010分值：3分難度系數(shù)等級(jí)：210.有人設(shè)計(jì)一臺(tái)卡諾熱機(jī)(可逆的).每循環(huán)一次可從 400 K的高溫?zé)嵩次鼰?800 J，向 300 K的低溫?zé)嵩捶艧?800 J同時(shí)對(duì)外作功1000 J，這樣的設(shè)計(jì)是 (A) 可以的，符合熱力學(xué)第一定律 (B) 可以的，符合熱力學(xué)第二定律 (C) 不行的，卡諾循環(huán)所作的功不能大于向低溫?zé)嵩捶懦龅臒崃?(D) 不行的，這個(gè)熱機(jī)的效率超過(guò)理論值 答案：D題號(hào)：20612011分值：3分難度系數(shù)等級(jí)：211. 如圖表示的兩個(gè)卡諾循環(huán)，第一個(gè)沿ABCDA進(jìn)行，第二個(gè)沿進(jìn)行，這兩個(gè)循環(huán)的效率和的關(guān)系及這兩個(gè)循環(huán)所作的凈功W1和W2的關(guān)系是 （A）=,W1 =W2(B) ,W1 = W2 (C) =,W1 W2(D) =,W1 2 (B) 12 (C) 1=2 (D) 無(wú)法確定哪個(gè)大 答案：B題號(hào)：20613013分值：3分難度系數(shù)等級(jí)：313. 一定量某理想氣體所經(jīng)歷的循環(huán)過(guò)程是：從初態(tài)(V0,T0)開(kāi)始，先經(jīng)絕熱膨脹使其體積增大1倍，再經(jīng)等體升溫回復(fù)到初態(tài)溫度T0，最后經(jīng)等溫過(guò)程使其體積回復(fù)為V0，則氣體在此循環(huán)過(guò)程中 (A) 對(duì)外作的凈功為正值 (B) 對(duì)外作的凈功為負(fù)值 (C) 內(nèi)能增加了 (D) 從外界凈吸的熱量為正值 答案：B題號(hào)：20613014分值：3分難度系數(shù)等級(jí)：314. 某理想氣體分別進(jìn)行了如圖所示的兩個(gè)卡諾循環(huán)：(abcda)和(abcda)，且兩個(gè)循環(huán)曲線所圍面積相等設(shè)循環(huán)的效率為，每次循環(huán)在高溫?zé)嵩刺幬臒崃繛镼，循環(huán)的效率為，每次循環(huán)在高溫?zé)嵩刺幬臒崃繛镼，則 (A) ,Q ,Q Q. (C) Q. (D),Q S2 (B) S1 = S2 (C) S1 S2 (D) 無(wú)法確定 答案：B題號(hào)：20613016分值：3分難度系數(shù)等級(jí)：3 16. 一定量的理想氣體，分別進(jìn)行如圖所示的兩個(gè)卡諾循環(huán)abcda和abcda若在pV圖上這兩個(gè)循環(huán)曲線所圍面積相等，則可以由此得知這兩個(gè)循環(huán) (A) 效率相等 (B) 由高溫?zé)嵩刺幬盏臒崃肯嗟?(C) 在低溫?zé)嵩刺幏懦龅臒崃肯嗟?(D) 在每次循環(huán)中對(duì)外作的凈功相等 答案：D題號(hào)：20614017分值：3分難度系數(shù)等級(jí)：417. 所列四圖分別表示理想氣體的四個(gè)設(shè)想的循環(huán)過(guò)程請(qǐng)選出其中一個(gè)在物理上可能實(shí)現(xiàn)的循環(huán)過(guò)程的圖的標(biāo)號(hào) 答案：B二、判斷題題號(hào)：20621001分值：2 分難度系數(shù)等級(jí)：11. 在P-V圖上，絕熱線比等溫線絕熱線陡些。答案：對(duì)題號(hào)：20622002分值：2 分難度系數(shù)等級(jí)：22. 如果T1與T2分別為高溫?zé)嵩磁c低溫?zé)嵩吹臒崃W(xué)溫度那么在這兩個(gè)熱源之間工作的熱機(jī)，其效率。答案：錯(cuò)題號(hào)：20622003分值：2 分難度系數(shù)等級(jí)：23. 系統(tǒng)經(jīng)過(guò)一個(gè)正的卡諾循環(huán)后，系統(tǒng)本身沒(méi)有任何變化.答案：對(duì) 題號(hào)：20623004分值：2 分難度系數(shù)等級(jí)：34. 系統(tǒng)經(jīng)過(guò)一個(gè)正的卡諾循環(huán)后，不但系統(tǒng)本身沒(méi)有任何變化，而且外界也沒(méi)有任何變化.答案：錯(cuò)題號(hào)：20622005分值：2 分難度系數(shù)等級(jí)：25. 這兩條絕熱線不可能相交答案：對(duì) 三、填空題 題號(hào)：20631001分值：2 分難度系數(shù)等級(jí)：11. 一卡諾熱機(jī)(可逆的)，低溫?zé)嵩吹臏囟葹?7，熱機(jī)效率為40，其高溫?zé)嵩礈囟葹開(kāi) K答案：500題號(hào)：20632002分值：2 分難度系數(shù)等級(jí)：22. 一卡諾熱機(jī)(可逆的)，低溫?zé)嵩吹臏囟葹?7，熱機(jī)效率為40，今欲將該熱機(jī)效率提高到50，若低溫?zé)嵩幢３植蛔儯瑒t高溫?zé)嵩吹臏囟葢?yīng)增加_ K 答案：100題號(hào)：20633003分值：2 分難度系數(shù)等級(jí)：33. 可逆卡諾熱機(jī)可以逆向運(yùn)轉(zhuǎn)逆向循環(huán)時(shí), 從低溫?zé)嵩次鼰?向高溫?zé)嵩捶艧?而且吸的熱量和放出的熱量等于它正循環(huán)時(shí)向低溫?zé)嵩捶懦龅臒崃亢蛷母邷責(zé)嵩次臒崃?設(shè)高溫?zé)嵩吹臏囟葹門(mén)1 =450 K , 低溫?zé)嵩吹臏囟葹門(mén)2 =300 K, 卡諾熱機(jī)逆向循環(huán)時(shí)從低溫?zé)嵩次鼰?Q2 =400 J，則該卡諾熱機(jī)逆向循環(huán)一次外界必須作功W_ 答案：200J題號(hào)：20632004分值：2 分難度系數(shù)等級(jí)：24. 有一卡諾熱機(jī)，用290 g空氣為工作物質(zhì)，工作在27的高溫?zé)嵩磁c -73的低溫?zé)嵩粗g，此熱機(jī)的效率h_ 答案：33.3%題號(hào)：20633005分值：2 分難度系數(shù)等級(jí)：35. 有一卡諾熱機(jī)，用290 g空氣為工作物質(zhì)，工作在27的高溫?zé)嵩磁c -73的低溫?zé)嵩粗g若在等溫膨脹的過(guò)程中氣缸體積增大到2.718倍，則此熱機(jī)每一循環(huán)所作的功為_(kāi)(空氣的摩爾質(zhì)量為2910-3 kg/mol，普適氣體常量R8.31 ) 答案：2718J題號(hào)：20632006分值：2 分難度系數(shù)等級(jí)：26. 一熱機(jī)從溫度為 727的高溫?zé)嵩次鼰幔驕囟葹?527的低溫?zé)嵩捶艧崛魺釞C(jī)在最大效率下工作，且每一循環(huán)吸熱2000 J ，則此熱機(jī)每一循環(huán)作功_ J 答案：400題號(hào)：20632007分值：2 分難度系數(shù)等級(jí)：27. 如圖，溫度為T(mén)0，2 T0，3 T0三條等溫線與兩條絕熱線圍成三個(gè)卡諾循環(huán).那么 abcda和 abefa循環(huán)的效率分別為 和 答案：33.3%和66.7%題號(hào)：20632008分值：2 分難度系數(shù)等級(jí)：28. 氣體經(jīng)歷如圖所示的一個(gè)循環(huán)過(guò)程，在這個(gè)循環(huán)中，外界傳給氣體的凈熱量是_ 答案：90J題號(hào)：20633009分值：2 分難度系數(shù)等級(jí)：39. 一個(gè)作可逆卡諾循環(huán)的熱機(jī)，其效率為h，它逆向運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)便成為一臺(tái)致冷機(jī),該致冷機(jī)的致冷系數(shù)，則 與w的關(guān)系為_(kāi) 答案：四. 計(jì)算題題號(hào)：20643001分值：10分難度系數(shù)等級(jí)：31. 摩爾理想氣體在400K與300K之間完成一個(gè)卡諾循環(huán)，在400K的等溫線上，起始體積為0.0010m3，最后體積為0.0050m3，試計(jì)算氣體在此循環(huán)中所作的功，以及從高溫?zé)嵩次盏臒崃亢蛡鹘o低溫?zé)嵩吹臒崃?。解答卡諾循環(huán)的效率 （2分）從高溫?zé)嵩次盏臒崃?（J） （3分）循環(huán)中所作的功 （J） （2分）傳給低溫?zé)嵩吹臒崃?（J） （3分）題號(hào)：20642002分值：10分難度系數(shù)等級(jí)：22 一熱機(jī)在1000K和300K的兩熱源之間工作。如果高溫?zé)嵩刺岣叩?100K，低溫?zé)嵩唇档?00K，求理論上的熱機(jī)效率各增加多少？為了提高熱機(jī)效率哪一種方案更好？解答：（1）效率 2分效率 2分效率增加 2分（2）效率 2分效率增加 2分提高高溫?zé)嵩唇还妙}號(hào)：20643003分值：10分難度系數(shù)等級(jí)：33以理想氣體為工作熱質(zhì)的熱機(jī)循環(huán)，如圖所示。試證明其效率為 解答： 3分 3分 4分題號(hào)：20643004分值：10分難度系數(shù)等級(jí)：34. 如圖所示，AB、DC是絕熱過(guò)程，CEA是等溫過(guò)程，BED是任意過(guò)程，組成一個(gè)循環(huán)。若圖中EDCE所包圍的面積為70 J，EABE所包圍的面積為30 J，過(guò)程中系統(tǒng)放熱100 J，求BED過(guò)程中系統(tǒng)吸熱為多少？解：正循環(huán)EDCE包圍的面積為70 J，表示系統(tǒng)對(duì)外作正功70 J；EABE的面積為30 J，因圖中表示為逆循環(huán)，故系統(tǒng)對(duì)外作負(fù)功，所以整個(gè)循環(huán)過(guò)程系統(tǒng)對(duì)外作功為： W=70+(30)=40 J 3分 設(shè)CEA過(guò)程中吸熱Q1，BED過(guò)程中吸熱Q2 ，由熱一律， W =Q1+ Q2 =40 J 3分Q2 = W Q1 =40(100)=140 J BED過(guò)程中系統(tǒng)從外界吸收140焦耳熱. 4分題號(hào)：20644005分值：10分難度系數(shù)等級(jí)：45. 1 mol單原子分子的理想氣體，經(jīng)歷如圖所示的可逆循環(huán)，聯(lián)結(jié)ac兩點(diǎn)的曲線的方程為, a點(diǎn)的溫度為T(mén)0(1) 試以T0 , 普適氣體常量R表示、過(guò)程中氣體吸收的熱量。(2) 求此循環(huán)的效率。(提示：循環(huán)效率的定義式=1- Q2 /Q1， Q1為循環(huán)中氣體吸收的熱量，Q2為循環(huán)中氣體放出的熱量。)解：設(shè)a狀態(tài)的狀態(tài)參量為p0, V0, T0，則pb=9p0, Vb=V0, Tb=(pb/pa)Ta=9T0 1分 1分 pc Vc =RTc Tc = 27T0 1分(1) 過(guò)程 1分 過(guò)程 Qp = C p(Tc Tb ) = 45 RT0 1分 過(guò)程 3分(2) 2分題號(hào)：20643006分值：10分難度系數(shù)等級(jí)：36. 1 mol理想氣體在T1 = 400 K的高溫?zé)嵩磁cT2 = 300 K的低溫?zé)嵩撮g作卡諾循環(huán)（可逆的），在400 K的等溫線上起始體積為V1 = 0.001 m3，終止體積為V2 = 0.005 m3，試求此氣體在每一循環(huán)中(1) 從高溫?zé)嵩次盏臒崃縌1(2) 氣體所作的凈功W(3) 氣體傳給低溫?zé)嵩吹臒崃縌2解：(1) J 3分(2) . J 4分 (3) J 3分題號(hào)：20644007分值：10分難度系數(shù)等級(jí)：47. 一定量的某種理想氣體進(jìn)行如圖所示的循環(huán)過(guò)程已知?dú)怏w在狀態(tài)A的溫度為T(mén)A300 K，求 (1) 氣體在狀態(tài)B、C的溫度； (2) 各過(guò)程中氣體對(duì)外所作的功； (3) 經(jīng)過(guò)整個(gè)循環(huán)過(guò)程，氣體從外界吸收的總熱量(各過(guò)程吸熱的代數(shù)和) 解：由圖，pA=300 Pa，pB = pC =100 Pa；VA=VC=1 m3，VB =3 m3 (1) CA為等體過(guò)程，據(jù)方程pA/TA= pC /TC得 TC = TA pC / pA =100 K 2分 BC為等壓過(guò)程，據(jù)方程VB/TB=VC/TC得 TB=TCVB/VC=300 K 2分 (2) 各過(guò)程中氣體所作的功分別為 AB： =400 J BC： W2 = pB (VCVB ) = -200 J CA： W3 =0 3分 (3) 整個(gè)循環(huán)過(guò)程中氣體所作總功為 W= W1 +W2 +W3 =200 J 因?yàn)檠h(huán)過(guò)程氣體內(nèi)能增量為E=0，因此該循環(huán)中氣體總吸熱 Q =W+E =200 J 3分題號(hào)：20644008分值：10分難度系數(shù)等級(jí)：48. 如圖所示，abcda為1 mol單原子分子理想氣體的循環(huán)過(guò)程，求：(1) 氣體循環(huán)一次，在吸熱過(guò)程中從外界共吸收的熱量； (2) 氣體循環(huán)一次對(duì)外做的凈功； (3) 證明 在abcd四態(tài), 氣體的溫度有TaTc=TbTd 解：(1) 過(guò)程ab與bc為吸熱過(guò)程， 吸熱總和為 Q1=CV(TbTa)+Cp(TcTb) =800 J 4分 (2) 循環(huán)過(guò)程對(duì)外所作總功為圖中矩形面積 W = pb(VcVb)pd(Vd Va) =100 J 2分 (3) Ta=paVa/R，Tc = pcVc/R， Tb = pbVb /R，Td = pdVd/R， TaTc = (paVa pcVc)/R2=(12104)/R2 TbTd = (pbVb pdVd)/R2=(12104)/R2 TaTc=TbTd 4分題號(hào)：20644009分值：10分難度系數(shù)等級(jí)：49. 1 mol 氦氣作如圖所示的可逆循環(huán)過(guò)程，其中ab和cd是絕熱過(guò)程， bc和da為等體過(guò)程，已知 V1 = 16.4 L，V2 = 32.8 L，pa = 1 atm，pb = 3.18 atm，pc = 4 atm，pd = 1.26 atm，試求：(1)在各態(tài)氦氣的溫度(2)在態(tài)氦氣的內(nèi)能(3)在一循環(huán)過(guò)程中氦氣所作的凈功 (1 atm = 1.013105 Pa) (普適氣體常量R = 8.31 J mol-1 K-1)解：(1) Ta = paV2/R400 K Tb = pbV1/R636 K Tc = pcV1/R800 K Td = pdV2/R504 K 4分(2) Ec =(i/2)RTc9.97103 J 2分 (3) bc等體吸熱 Q1=CV(Tc-Tb)2.044103 J 1分 da等體放熱 Q2=CV(Td-Ta)1.296103 J 1分 W=Q1-Q20.748103 J 2分題號(hào)：20644010分值：10分難度系數(shù)等級(jí)：410. 一定量的理想氣體經(jīng)歷如圖所示的循環(huán)過(guò)程，AB和CD是等壓過(guò)程，BC和DA是絕熱過(guò)程已知：TC 300 K，TB 400 K 試求：此循環(huán)的效率(提示：循環(huán)效率的定義式h =1Q2 /Q1，Q1為循環(huán)中氣體吸收的熱量，Q2為循環(huán)中氣體放出的熱量） 解： Q1 = n Cp(TBTA) , Q2 = n Cp(TCTD) 4分根據(jù)絕熱過(guò)程方程得到： ， pA = pB , pC = pD , TA / TB = TD / TC 4分故 2分題號(hào)：20645011分值：10分難度系數(shù)等級(jí)：511. 比熱容比g1.40的理想氣體進(jìn)行如圖所示的循環(huán)已知狀態(tài)A的溫度為300 K求： (1) 狀態(tài)B、C的溫度； (2) 每一過(guò)程中氣體所吸收的凈熱量 (普適氣體常量R8.31 ) 解：由圖得 pA400 Pa， pBpC100 Pa， VAVB2 m3，VC6 m3 (1) CA為等體過(guò)程，據(jù)方程pA /TA = pC /TC得 TC = TA pC / pA =75 K 1分BC為等壓過(guò)程，據(jù)方程 VB /TB =VC TC 得 TB = TC VB / VC =225 K 1分(2) 根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程求出氣體的物質(zhì)的量(即摩爾數(shù))n 為 n = pA VA /RTA =0.321 mol 由g1.4知該氣體為雙原子分子氣體， BC等壓過(guò)程吸熱 J 2分CA等體過(guò)程吸熱 J 2分循環(huán)過(guò)程E =0，整個(gè)循環(huán)過(guò)程凈吸熱 J AB過(guò)程凈吸熱： Q1=QQ2Q3=500 J 4分題號(hào)：20643012分值：10分難度系數(shù)等級(jí)：312. 一卡諾熱機(jī)(可逆的)，當(dāng)高溫?zé)嵩吹臏囟葹?127、低溫?zé)嵩礈囟葹?7時(shí)，其每次循環(huán)對(duì)外作凈功8000 J今維持低溫?zé)嵩吹臏囟炔蛔?，提高高溫?zé)嵩礈囟?，使其每次循環(huán)對(duì)外作凈功 10000 J若兩個(gè)卡諾循環(huán)都工作在相同的兩條絕熱線之間，試求： (1) 第二個(gè)循環(huán)的熱機(jī)效率； (2) 第二個(gè)循環(huán)的高溫?zé)嵩吹臏囟?解：(1) 且 Q2 = T2 Q1 /T1 即 24000 J 4分由于第二循環(huán)吸熱 ( ) 3分 29.4 1分 (2) 425 K 2分題號(hào)：20644013分值：10分難度系數(shù)等級(jí)：413. 1 mol雙原子分子理想氣體作如圖的可逆循環(huán)過(guò)程，其中12為直線，23為絕熱線，31為等溫線已知T2 =2T1，V3=8V1 試求： (1) 各過(guò)程的功，內(nèi)能增量和傳遞的熱量；(用T1和已知常量表示) (2) 此循環(huán)的效率h (注：循環(huán)效率=W/Q1，W為整個(gè)循環(huán)過(guò)程中氣體對(duì)外所作凈功，Q1為循環(huán)過(guò)程中氣體吸收的熱量) 解：(1) 12 任意過(guò)程 2分 23 絕熱膨脹過(guò)程 Q2 = 0 3分 31 等溫壓縮過(guò)程 E3= 0 W3 =RT1ln(V3/V1)=RT1ln(8V1/V1)=2.08 RT1 3分 Q3 =W3 =2.08RT1 (2) =1|Q3 |/ Q1 =12.08RT1/(3RT1)=30.7% 2分題號(hào)：20645014分值：10分難度系數(shù)等級(jí)：514. 氣缸內(nèi)貯有36 g水蒸汽(視為剛性分子理想氣體)，經(jīng)abcda循環(huán)過(guò)程如圖所示其中ab、cd為等體過(guò)程，bc為等溫過(guò)程，da為等壓過(guò)程試求： (1) da 過(guò)程中水蒸氣作的功Wda (2) ab 過(guò)程中水蒸氣內(nèi)能的增量DEab (3) 循環(huán)過(guò)程水蒸汽作的凈功W (4) 循環(huán)效率h (注：循環(huán)效率hW/Q1，W為循環(huán)過(guò)程水蒸汽對(duì)外作的凈功，Q1為循環(huán)過(guò)程水蒸汽吸收的熱量，1 atm= 1.013105 Pa) 解：水蒸汽的質(zhì)量M3610-3 kg 水蒸汽的摩爾質(zhì)量Mmol1810-3 kg，i = 6 (1) Wda= pa(VaVd)=5.065103 J 2分 (2) Eab=(M/Mmol )(i/2)R(TbTa) =(i/2)Va(pb pa) =3.039104 J 2分 (3) K Wbc= (M /Mmol )RTbln(Vc /Vb) =1.05104 J 凈功 W=Wbc+Wda=5.47103 J 3分 (4) Q1=Qab+Qbc=Eab+Wbc =4.0910