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1、1,福州大学大学物理规范作业B 19,2,1.一定量的某种理想气体起始温度为T,体积为V,该气体在下面的循环过程中经过三个平衡过程：（1）绝热膨胀到体积2V,(2)等体变化使温度恢复为T，(3)等温压缩到原来的体积V，则这整个循环过程中【】(A)气体向外界放热(B)气体对外界做正功(C)气体内能增加(D)气体内能减少。,一、选择题：,解：该气体的循环过程如右图，易见是一个逆循环，故系统向外界放热。,A,3,2.两个卡诺热机的循环曲线如图所示，一个工作在T1与T3的两个热源之间，另一个工作在T2与T3的两个热源之间，已知这两个循环曲线所包围的面积相等。由此可知：【】,解：这两个循环曲线所包围的面
2、积相等,故作功相等，而由,知A等于两个热机吸收与放出的热量的差值。,(A)两个热机的效率一定相等;(B)两个热机从高温热源吸收的热量一定相等;,(C)两个热机向低温热源放出的热量一定相等;,(D)两个热机吸收的热量与放出的热量（绝对值）的差值一定相等。,D,4,1.一卡诺热机，用290g空气为工作物质，工作在27的高温热源与73的低温热源之间，此热机的效率=_。若在等温膨胀的过程中气缸体积增大到2.718倍，则此热机每一循环所做的功为_。（空气的摩尔质量29103kg/mol）,解：由T1=200k,T2=300k：热机的效率,在等温膨胀的过程中热机吸热Q1为：,二、填空：,再由,得：A=Q1
3、=2.49 1040.33=8309J,8309J,5,2.1mol单原子分子理想气体的循环过程如图TV所示,其中CA为绝热过程，A点的状态参量（T1，V1）和B点的状态参量（T2，V2）已知，则C点的状态参量Vc=_,Tc=_,Pc=_。,解：因BC为等体过程，得：Vc=V2,因CA为绝热过程，由绝热方程：,得：,由理想气体状态方程，得到,V2,6,3.将1mol双原子分子理想气体的体积从V压缩到V/2时熵的变化，若经过的过程是：,解：（1）等压压缩,（2）等温过程吸热,（2）等温压缩S=_，,（1）等压压缩S=_，,（3）绝热压缩S=_。,（3）绝热压缩S=0。,7,三、计算题,1.1mo
4、l单原子分子理想气体经历如图所示的可逆循环，联结ac两点的曲线的方程为 p=po v2/v o2,a点的温度为To,(1)试以To、普适气体常数R表示、过程中气体吸收的热量。（2）此循环的效率。,由图可见b点：Pb=9Po,vb=vo,再由,得到:,解：先计算各点的状态：a点：Pa=Po,va=vo,Ta=To,Pc=9Po,再由p=po v2/v o2,有:,得：vc=3vo、Tc=27To,8,过程 为等体过程，吸热为：,过程为等压过程，吸热为：,由热力学第二定律过程吸热为：,其中,过程吸热为：,9,循环效率为：,由于、过程吸热,过程放热,10,2.1mol理想气体在T1=400k的高温热源与T2=300k的低温热源间作卡诺循环，在400k的等温线上起始体积为V1=0.001m3终止体积为V2=0.005m3,试求该气体在每一循环中：（1）从高温热源吸收的热量Q1,（2）气体做的净功A,（3）气体传给低温热源的热量Q2。,解:循环的效率为,从高温热源吸收的热量,由=A/Q1 得净功：,再由效率的定义：,可得：,
