热力学习题课.ppt
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1、热力学习题课,三、理想气体的内能:,准静态,四、准静态过程,系统对外做的功:,等容,等压,等温,绝热,五、准静态过程中的热量:,Q=,等容,等压,等温,六、热力学第一定律:,七、循环:,1、准静态过程的循环可在PV图上表示:,系统对外作功为正,是热机。,系统对外作负功,制冷机。,逆循环,2、循环:,等于所围的面积。,八、热机与致冷机:,这里:Q1=Q2+W, Q1、Q2 、W都取正值。,九、卡诺循环:,文字表述:,克氏表述:,开氏表述:,等价。,十、热力学第二定律:,11、可逆过程和不可逆过程,无摩擦准静态过程是可逆的。 卡诺循环是可逆循环。,一切与热现象有关的实际过程都是不可逆的。如热功转换
2、的过程和热传导过程,12、热力学第二定律的统计意义,从热力学概率小的状态向热力学概率大的状态过渡。,玻耳兹曼熵:,(J . K-1),熵的微观意义:熵是系统内分子热运动无序性的量度. 熵增原理:向着无序度增大的方向进行。,克劳修斯熵:,如过程可逆,熵不变; 如过程不可逆,熵增加。,熵增原理,由:,对孤立系统(绝热):,1两个相同的容器,一个盛氢气,一个盛氦气(均视为刚性分子理想气体),开始时它们的压强和温度都相等,现将6 J热量传给氦气,使之升高到一定温度若使氢气也升高同样温度,则应向氢气传递热量 (A) 12 J (B) 10 J (C) 6J (D) 5J,B,一定量的理想气体,由平衡状态
3、A变到平衡状态B (pA = pB ),则无论经过的是什么过程,系统必然,(A) 对外作正功 (B) 内能增加 (C) 从外界吸热 (D) 向外界放热,思路分析:内能肯定增加。这是单选题,选B没问题。,例题:如图,,进一步分析:由A垂直向下,沿V轴再垂直向上到B,则(A)(C)(D)都被排除。,例题:为了使刚性双原子分子理想气体在等压膨胀过程中对外作功2 J,必须传给气体多少热量?,解:等压过程 W= pV=(M /Mmol)RT 内能增量 双原子分子 J,实际上,按迈耶公式 Cp= CV+ R 不难看出与 Q=E+R 相对应的数量关系是 752,例题:同一种理想气体的定压摩尔热容Cp 大于定
4、体摩尔热容CV ,其原因是什么?,答:在等压升温过程中, 气体膨胀对外作功,要比气体等体升温过程多吸收一分热量,等体升温过程对外不作功。,例题:一定量的理想气体经历acb过程时吸热 400J。则经历acbda过程时吸热为: (A)-1200J; (B)-800J; (C)-700J; (D)800J;,选B,(A)-1200J; (B)-800J; (C)-700J; (D)800J;,4.下列四个假想的循环过程,哪个可行?,答案:,B,5. 一定量的理想气体,开始时处于压强,体积,温度分别为p1,V1,T1的平衡态,后来变到压强,体积,温度分别为p2,V2,T2的终态若已知V2V1,且T2
5、=T1,则以下各种说法中正确的是: (A) 不论经历的是什么过程,气体对外净作的功一定为正值 (B)不论经历的是什么过程,气体从外界净吸的热一定为正值 (C) 若气体从始态变到终态经历的是等温过程,则气体吸收的热量最少 (D) 如果不给定气体所经历的是什么过程,则气体在过程中对外净作功和从外界净吸热的正负皆无法判断,D,6. 如图所示,一绝热密闭的容器,用隔板分成相等的两部分,左边盛有一定量的理想气体,压强为p0,右边为真空今将隔板抽去,气体自由膨胀,当气体达到平衡时,气体的压强是 (A) p0 (B) p0 / 2 (C) 2p0 (D) p0 / 2,B,D,7. 用公式 (式中为定体摩尔
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