大學(xué)物理第8章作業(yè)課后練習(xí)

1、第二章第二章 作業(yè)題作業(yè)題解：解：8-1 如圖，一定量的理想氣體經(jīng)歷如圖，一定量的理想氣體經(jīng)歷acb過(guò)程時(shí)吸熱過(guò)程時(shí)吸熱700 J ，則經(jīng)歷則經(jīng)歷acbda過(guò)程時(shí)，吸熱為（過(guò)程時(shí)，吸熱為（ ）。）。V/10-3m3p/105Paadbec1414即即aabbp Vp V abTT0abbaEE acbQ700J bdabdaQW aabpVV1200J acbdaacbbdaQQQ500J （A）-700J （B）500J （C）-500J （D）-1200JC第二章第二章 作業(yè)題作業(yè)題解：解：8-2 如圖，一定量的理想氣體由平衡態(tài)如圖，一定量的理想氣體由平衡態(tài) A 變到平衡態(tài)變到平衡態(tài) B

2、，且它們的壓強(qiáng)相等，即且它們的壓強(qiáng)相等，即 。請(qǐng)問(wèn)在狀態(tài)。請(qǐng)問(wèn)在狀態(tài) A 和和 狀態(tài)狀態(tài) B 之間，氣體無(wú)論經(jīng)過(guò)的是什么過(guò)程，氣體必然（之間，氣體無(wú)論經(jīng)過(guò)的是什么過(guò)程，氣體必然（ ）。）。ABpp （A）對(duì)外做正功）對(duì)外做正功 （B）內(nèi)能增加）內(nèi)能增加（C）從外界吸熱）從外界吸熱 （D）向外界放熱）向外界放熱pVABiER T2 BAip VV20 B第二章第二章 作業(yè)題作業(yè)題解：解：8-3 兩個(gè)相同的剛性容器，一個(gè)盛有氫氣，一個(gè)盛有氦氣兩個(gè)相同的剛性容器，一個(gè)盛有氫氣，一個(gè)盛有氦氣（均視為剛性分子理想氣體）。開始時(shí)它們的溫度和壓強(qiáng)（均視為剛性分子理想氣體）。開始時(shí)它們的溫度和壓強(qiáng)都相同，現(xiàn)將

3、都相同，現(xiàn)將 3J 熱量傳給氦氣，使之升高到一定的溫度。熱量傳給氦氣，使之升高到一定的溫度。若使氫氣也升高到相同的溫度，則向氫氣傳遞熱量為若使氫氣也升高到相同的溫度，則向氫氣傳遞熱量為（ ）。）。（A）6 J （B）3 J （C）5 J （D）10 J等體過(guò)程等體過(guò)程iQR T2 T 相相同同，相相同同HHHeHeQiQi22 53 HHeQQ253 5J C第二章第二章 作業(yè)題作業(yè)題解：解：8-4 一定量的理想氣體分別經(jīng)過(guò)等壓、等溫和絕熱過(guò)程從一定量的理想氣體分別經(jīng)過(guò)等壓、等溫和絕熱過(guò)程從體積體積V1膨脹到體積膨脹到體積V2 ，如圖所示，則下述正確的是，如圖所示，則下述正確的是（ ）。）。（

4、A）（B）（C）（D）AC 吸吸熱熱最最多多，內(nèi)內(nèi)能能增增加加AD 內(nèi)內(nèi)能能增增加加，做做功功最最少少AB 吸吸熱熱最最多多，內(nèi)內(nèi)能能不不變變AC 對(duì)對(duì)外外做做功功，內(nèi)內(nèi)能能不不變變pVABCDV1V2AC為為等等溫溫膨膨脹脹過(guò)過(guò)程程，E0AD 為為絕絕熱熱膨膨脹脹過(guò)過(guò)程程， E0AB 為為等等壓壓膨膨脹脹過(guò)過(guò)程程，E0W0 D第二章第二章 作業(yè)題作業(yè)題解：解：8-5 一臺(tái)工作于溫度分別為一臺(tái)工作于溫度分別為 327和和 27 的高溫?zé)嵩磁c低的高溫?zé)嵩磁c低溫?zé)嵩粗g的卡諾熱機(jī)，每經(jīng)歷一個(gè)循環(huán)吸熱溫?zé)嵩粗g的卡諾熱機(jī)，每經(jīng)歷一個(gè)循環(huán)吸熱 2000J，則，則對(duì)外做功（對(duì)外做功（ ）。）。（A）20

5、00J （B）1000J （C）4000J （D）500JWQ1 TT211TWQT21113002000 1600 1000 J B第二章第二章 作業(yè)題作業(yè)題解：解：8-7 如圖所示，如圖所示，1mol氦氣氦氣，由狀態(tài)，由狀態(tài) 沿直線變化到沿直線變化到狀態(tài)狀態(tài) ，求這過(guò)程中內(nèi)能的變化、對(duì)外作的功、吸，求這過(guò)程中內(nèi)能的變化、對(duì)外作的功、吸收的熱量。收的熱量。 A p V11, B p V22,pV A p V11, B p V22,O VECTT21 VCR32 R TT2132 p VpV221132 WppVV122112 p VpV221112QWE p VpV22112內(nèi)能增量?jī)?nèi)能增量

6、系統(tǒng)做功系統(tǒng)做功吸收的熱量吸收的熱量ppVV2121 p VpV2112 第二章第二章 作業(yè)題作業(yè)題解：解： 系統(tǒng)經(jīng)歷等壓過(guò)程，對(duì)外作功系統(tǒng)經(jīng)歷等壓過(guò)程，對(duì)外作功內(nèi)能增量?jī)?nèi)能增量8-8 一定量的空氣，吸收了一定量的空氣，吸收了 的熱量，并保持在的熱量，并保持在 下膨脹，體積從下膨脹，體積從 增加到增加到 ，問(wèn)空氣對(duì)外作了多少功？它的內(nèi)能改變了多少？問(wèn)空氣對(duì)外作了多少功？它的內(nèi)能改變了多少？31.71 10 J 51.0 10 Pa 231.0 10 m 231.5 10 m Wp VV2125.0 10 JEQW31.21 10 J第二章第二章 作業(yè)題作業(yè)題8-10 一壓強(qiáng)為一壓強(qiáng)為 ，體積為

7、，體積為 的的氧氣氧氣自自 加熱到加熱到 ，問(wèn)：（，問(wèn)：（1）當(dāng)壓強(qiáng)不變時(shí)需要多少熱量？當(dāng)體）當(dāng)壓強(qiáng)不變時(shí)需要多少熱量？當(dāng)體積不變時(shí)，需要多少熱量？（積不變時(shí)，需要多少熱量？（2）在等壓或等體過(guò)程中各作）在等壓或等體過(guò)程中各作了多少功了多少功 ？51.0 10 Pa 331.0 10 m 0 C 100 C 解：解：（1）等壓過(guò)程）等壓過(guò)程先求摩爾數(shù)先求摩爾數(shù)pVmolRT21114.41 10 ppQCTT21 pWR TT21() R TT2172 129.5J 37J （2）等體過(guò)程）等體過(guò)程VW0 VVQWE E VPCRCR57,22 R TT2152 92.5J VCTT21 第二

8、章第二章 作業(yè)題作業(yè)題PVOABC解：解：放熱放熱8-11 如圖所示，系統(tǒng)從狀態(tài)如圖所示，系統(tǒng)從狀態(tài) A 沿沿 ABC 變化到狀態(tài)變化到狀態(tài) C 的過(guò)程的過(guò)程中，外界有中，外界有 的熱量傳遞給系統(tǒng)，同時(shí)系統(tǒng)對(duì)外作功的熱量傳遞給系統(tǒng)，同時(shí)系統(tǒng)對(duì)外作功 。如果系統(tǒng)從狀態(tài)如果系統(tǒng)從狀態(tài) C 沿另一曲線沿另一曲線 CA 回到狀態(tài)回到狀態(tài) A ，外界對(duì)系統(tǒng)，外界對(duì)系統(tǒng)作功為作功為 ，則此過(guò)程中系統(tǒng)是吸熱還是放熱？傳遞熱量是，則此過(guò)程中系統(tǒng)是吸熱還是放熱？傳遞熱量是多少？多少？326J52J126JABCQ326J ABCW126J ACABCABCEQW200J CAACEE 200J CAW52J C

9、ACACAQWE 252J 第二章第二章 作業(yè)題作業(yè)題8-12 如圖所示，使如圖所示，使 1 mol 氧氣氧氣（1）由）由 A 等溫地變到等溫地變到 B； （2）由）由 A 等體地變到等體地變到 C，再由，再由 C 等壓地變到等壓地變到 B 。試分別計(jì)。試分別計(jì)算氧氣所作的功和吸收的熱量。算氧氣所作的功和吸收的熱量。解：解：OABC5/(1.0 10 Pa)P23/(2.0 10 m)V1221（1）過(guò)程）過(guò)程 AB（2）過(guò)程）過(guò)程 ACBABE0ABABQW BAAVRTVln BAAAVp VVln 2773J ACBCBWW BBCpVV2000J ABE0ACBACBABQWE 200

10、0J 第二章第二章 作業(yè)題作業(yè)題解：解：1300KT 2200KT ABCD1V2VVPDAQABQBCQCDQ過(guò)程過(guò)程 DA（等體過(guò)程）（等體過(guò)程）過(guò)程過(guò)程 AB（等溫過(guò)程）（等溫過(guò)程）0.32kg8-14 的的氧氣氧氣作圖中所示循環(huán)作圖中所示循環(huán) ABCDA，設(shè)，設(shè) ，求循環(huán)效率。，求循環(huán)效率。VV212 TT12300K,200KDADAQE VCTT12 VCR52 mR TTM1252M332 10 kg 42.08 10 JABVQRTV211ln 41.73 10 JDAABQQQ143.81 10 J過(guò)程過(guò)程 BC（等體過(guò)程）（等體過(guò)程）BCBCQE VCTT21 42.08

11、10 J 過(guò)程過(guò)程 CD（等溫過(guò)程）（等溫過(guò)程）CDVQRTV122ln 41.15 10 J BCCDQQQ243.23 10 J QQ21115.2% （練習(xí)冊(cè)（練習(xí)冊(cè)P22：三：三/2相同）相同）第二章第二章 作業(yè)題作業(yè)題8-15 本題題圖為某本題題圖為某單原子單原子理想氣體循環(huán)過(guò)程的理想氣體循環(huán)過(guò)程的V-T圖，圖中圖，圖中 。試問(wèn)（。試問(wèn)（1）圖中所示循環(huán)是代表致冷機(jī)還是熱機(jī)？）圖中所示循環(huán)是代表致冷機(jī)還是熱機(jī)？（2）如是正循環(huán)，求出循環(huán)效率。）如是正循環(huán)，求出循環(huán)效率。CAVV2 VTOCVAVABCpVOAVCVBAC解：解：AB :VT 恒恒量量等壓過(guò)程等壓過(guò)程BC :V 恒恒量

12、量pT 恒恒量量等體降壓等體降壓CA:等溫過(guò)程等溫過(guò)程正循環(huán)正循環(huán) 熱機(jī)熱機(jī)（1）Q1（2） ABABAWpVVWQ1 AAp V ACAAcVWRTVln AAAcVp VVln AAp V ln2 ABCAWWW AAp V1ln2ABQQ1 pBACTT pCR52 BAR TT52 ABApVV52AAp V52 WQ1 21ln2512.3% 第二章第二章 作業(yè)題作業(yè)題解：解：8-16 一卡諾熱機(jī)的低溫?zé)嵩礈囟葹橐豢ㄖZ熱機(jī)的低溫?zé)嵩礈囟葹?，效率為，效率為 ， 若要將其效率提高到若要將其效率提高到 ，求高溫?zé)嵩吹臏囟刃杼岣叨嗌?？，求高溫?zé)嵩吹臏囟刃杼岣叨嗌伲? C 40%50%TT211 TT211 28010.4 467 K TT211 28010.5 560 K TTT11 93 K （練習(xí)冊(cè)（練習(xí)冊(cè)P21：二：二/2相同）相同）第二章第二章 作業(yè)題作業(yè)題8-20 一定量的理想氣體經(jīng)圖示循環(huán)，請(qǐng)