熱學(xué)習(xí)題答案

1、3-111 mol氫氣，在溫度為27時(shí)，它的平動(dòng)動(dòng)能、轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能和內(nèi)能各是多少？解：理想氣體分子的能量 平動(dòng)動(dòng)能 轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能 內(nèi)能 4-71 mol單原子理想氣體從300 K加熱到350 K，問(wèn)在下列兩過(guò)程中吸收了多少熱量？增加了多少內(nèi)能？對(duì)外做了多少功？(1)容積保持不變；(2)壓力保持不變.解：(1)等體過(guò)程由熱力學(xué)第一定律得吸熱 對(duì)外作功 (2)等壓過(guò)程吸熱 內(nèi)能增加 對(duì)外作功 4-80.01 m3氮?dú)庠跍囟葹?00 K時(shí)，由1 MPa (即1 atm)壓縮到10 MPa.試分別求氮?dú)饨?jīng)等溫及絕熱壓縮后的(1)體積；(2)溫度；(3)過(guò)程對(duì)外所做的功.解：(1)等溫壓縮 由 求得體積 對(duì)外作

2、功 (2)絕熱壓縮 由絕熱方程 由絕熱方程 得熱力學(xué)第一定律，所以 ， 4-10一卡諾熱機(jī)在1000 K和300 K的兩熱源之間工作，試計(jì)算(1)熱機(jī)效率；(2)若低溫?zé)嵩床蛔儯篃釞C(jī)效率提高到80%，則高溫?zé)嵩礈囟刃杼岣叨嗌伲?3)若高溫?zé)嵩床蛔?，要使熱機(jī)效率提高到80%，則低溫?zé)嵩礈囟刃杞档投嗌伲拷猓?1)卡諾熱機(jī)效率 (2)低溫?zé)嵩礈囟炔蛔儠r(shí)，若 要求 K，高溫?zé)嵩礈囟刃杼岣?3)高溫?zé)嵩礈囟炔蛔儠r(shí)，若 要求 K，低溫?zé)嵩礈囟刃杞档?-12(1)用一卡諾循環(huán)的致冷機(jī)從7的熱源中提取1000 J的熱量傳向27的熱源，需要多少功？從173向27呢？(2)一可逆的卡諾機(jī)，作熱機(jī)使用時(shí)，如果工作的兩熱源的溫度差愈大，則對(duì)于做功就愈有利.當(dāng)作致冷機(jī)使用時(shí)，如果兩熱源的溫度差愈大，對(duì)于致冷是否也愈有利？為什么？解：(1)卡諾循環(huán)的致冷機(jī) 時(shí)，需作功 時(shí)，需作功(2)從上面計(jì)算可看到，當(dāng)高溫?zé)嵩礈囟纫欢〞r(shí)，低溫?zé)嵩礈囟仍降停瑴囟炔钣?，提取同樣的熱量，則所需作功也越多，對(duì)致冷是不利的4-13如題4-13圖所示，1 mol雙原子分子理想氣體，從初態(tài)，經(jīng)歷3種不同的過(guò)程到達(dá)末態(tài)，.圖中12為等溫線(xiàn)，14為絕熱線(xiàn)，42為等壓線(xiàn)，13為等壓線(xiàn)，32為等容線(xiàn).試分別沿這3種過(guò)程