第一章和第二章習(xí)題課

1、1第一章和第二章習(xí)題課2一、思考題1. 當(dāng)真空表指示數(shù)值愈大時(shí)，表明被測對象的實(shí)際壓當(dāng)真空表指示數(shù)值愈大時(shí)，表明被測對象的實(shí)際壓力愈大還是愈??？力愈大還是愈小？答：真空表指示數(shù)值愈大時(shí)，表明被測對象的實(shí)際壓力愈小。答：真空表指示數(shù)值愈大時(shí)，表明被測對象的實(shí)際壓力愈小。2. 不可逆過程是無法回復(fù)到初態(tài)的過程，這種說法是不可逆過程是無法回復(fù)到初態(tài)的過程，這種說法是否正確？否正確？答：不正確。不可逆過程是指不論用任何方法都答：不正確。不可逆過程是指不論用任何方法都不能在外界不不能在外界不遺留任何變化的情況下遺留任何變化的情況下使系統(tǒng)回復(fù)到初態(tài)，并不是不能回復(fù)到使系統(tǒng)回復(fù)到初態(tài)，并不是不能回復(fù)到初態(tài)。

2、初態(tài)。bvppp3 3.3.絕熱剛性容器，中間用隔板分為兩部分，左邊盛絕熱剛性容器，中間用隔板分為兩部分，左邊盛有空氣，右邊為真空，抽掉隔板，空氣將充滿整個(gè)有空氣，右邊為真空，抽掉隔板，空氣將充滿整個(gè)容器。問：容器。問： 空氣的熱力學(xué)能如何變化？空氣的熱力學(xué)能如何變化？ 空氣是空氣是否作出了功？否作出了功？ 能否在坐標(biāo)圖上表示此過程？為什能否在坐標(biāo)圖上表示此過程？為什么？么？答：（答：（1）空氣向真空的絕熱自由膨脹過程的熱力學(xué)能不變。）空氣向真空的絕熱自由膨脹過程的熱力學(xué)能不變。（2）空氣對外不做功。（）空氣對外不做功。（3）不能在坐標(biāo)圖上以實(shí)線表示）不能在坐標(biāo)圖上以實(shí)線表示此過程，因?yàn)椴皇菧?zhǔn)

3、靜態(tài)過程。此過程，因?yàn)椴皇菧?zhǔn)靜態(tài)過程。44. “任何沒有體積變化的過程就一定不對外作功任何沒有體積變化的過程就一定不對外作功”的說法是否正確？的說法是否正確？答：不正確，因?yàn)橥夤Φ暮x很廣，比如電磁功、表面張答：不正確，因?yàn)橥夤Φ暮x很廣，比如電磁功、表面張力功等等，如果只考慮容積功的話，那么沒有容積變化的力功等等，如果只考慮容積功的話，那么沒有容積變化的過程就一定不對外作功。過程就一定不對外作功。5. 試比較下圖所示的過程試比較下圖所示的過程1-2與過程與過程1-a-2中下列各中下列各量的大小量的大小: : W12與與W1a2； (2) D DU12 與與 D DU1a2； (3) Q12與

4、與Q1a2答：（答：（1）W1a2大。大。（2）一樣大。一樣大。（3）Q1a2大。大。56 6. 下列說法是否正確？下列說法是否正確？ 氣體膨脹時(shí)一定對外作功。氣體膨脹時(shí)一定對外作功。答：錯(cuò)，比如氣體向真空中的絕熱自由膨脹，對外不作功。答：錯(cuò)，比如氣體向真空中的絕熱自由膨脹，對外不作功。 氣體被壓縮時(shí)一定消耗外功。氣體被壓縮時(shí)一定消耗外功。答：對，因?yàn)楦鶕?jù)熱力學(xué)第二定律，氣體是不可能自壓答：對，因?yàn)楦鶕?jù)熱力學(xué)第二定律，氣體是不可能自壓縮的，要想壓縮體積，必須借助于外功?？s的，要想壓縮體積，必須借助于外功。 氣體膨脹時(shí)必須對其加熱。氣體膨脹時(shí)必須對其加熱。 答：答：錯(cuò)，比如氣體向真空中絕熱自由膨

5、脹，不用對其加熱。錯(cuò)，比如氣體向真空中絕熱自由膨脹，不用對其加熱。 給理想氣體加熱，熱力學(xué)能總是增加的。給理想氣體加熱，熱力學(xué)能總是增加的。 答：答：錯(cuò)，取決于錯(cuò)，取決于W W6 氣體邊被壓縮邊吸入熱量是不可能的。氣體邊被壓縮邊吸入熱量是不可能的。答：錯(cuò)，如多變過程，當(dāng)答：錯(cuò)，如多變過程，當(dāng)n大于大于k時(shí)，可實(shí)現(xiàn)邊壓縮邊吸熱。時(shí)，可實(shí)現(xiàn)邊壓縮邊吸熱。 對工質(zhì)加熱，其溫度反而降低，這種情況不可能。對工質(zhì)加熱，其溫度反而降低，這種情況不可能。答：錯(cuò)，比如多變過程，當(dāng)答：錯(cuò)，比如多變過程，當(dāng)n大于大于1，小于，小于k時(shí)，可實(shí)現(xiàn)對時(shí)，可實(shí)現(xiàn)對工質(zhì)加熱，其溫度反而降低。工質(zhì)加熱，其溫度反而降低。 氣體邊

6、膨脹邊放熱是可能的。氣體邊膨脹邊放熱是可能的。答：對，如多變過程，當(dāng)答：對，如多變過程，當(dāng)n大于大于k時(shí)，可實(shí)現(xiàn)邊膨脹邊放熱。時(shí)，可實(shí)現(xiàn)邊膨脹邊放熱。77. 判斷下列過程哪些是可逆的；判斷下列過程哪些是可逆的；不可逆的；不可逆的； 可以是可可以是可逆的，也可以是不可逆的；并扼要說明不可逆的原因？逆的，也可以是不可逆的；并扼要說明不可逆的原因？（1）對剛性容器內(nèi)的水加熱，使其在恒溫下蒸發(fā)；）對剛性容器內(nèi)的水加熱，使其在恒溫下蒸發(fā)；（2）對剛性容器內(nèi)的水做功，使其在恒溫下蒸發(fā)）對剛性容器內(nèi)的水做功，使其在恒溫下蒸發(fā)；（3）對剛性容器內(nèi)的空氣緩慢加熱，使其從）對剛性容器內(nèi)的空氣緩慢加熱，使其從50

7、升溫到升溫到100 。答：答： ，取決于熱源的溫度與水溫是否相等。若兩者不等，取決于熱源的溫度與水溫是否相等。若兩者不等，則存在外部傳熱的不可逆因素，便是不可逆過程。則存在外部傳熱的不可逆因素，便是不可逆過程。答：答： ，對剛性容器內(nèi)的水做功，只可能是攪拌功，伴有摩，對剛性容器內(nèi)的水做功，只可能是攪拌功，伴有摩擦擾動，因而有內(nèi)不可逆因素，因而是不可逆過程。擦擾動，因而有內(nèi)不可逆因素，因而是不可逆過程。答：答： ，取決于熱源的溫度與空氣是否隨時(shí)相等或者保持無，取決于熱源的溫度與空氣是否隨時(shí)相等或者保持無限小的溫差。限小的溫差。8二、計(jì)算題1.如圖所示，一剛性活塞，一端受熱，其他部分絕熱，內(nèi)如圖所

8、示，一剛性活塞，一端受熱，其他部分絕熱，內(nèi)有一不透熱的活塞，活塞與缸壁之間無摩擦?，F(xiàn)自容器有一不透熱的活塞，活塞與缸壁之間無摩擦?，F(xiàn)自容器一端傳熱，一端傳熱，Q=20 kJ，由于活塞移動對，由于活塞移動對B做功做功10 kJ。 （1）B中氣體的熱力學(xué)能變化中氣體的熱力學(xué)能變化UB； （2）A和和B總的熱力學(xué)能變化總的熱力學(xué)能變化UA+B。AB92.2. 定量工質(zhì)，經(jīng)歷了一個(gè)由四個(gè)過程組成的循環(huán)，試填充定量工質(zhì)，經(jīng)歷了一個(gè)由四個(gè)過程組成的循環(huán)，試填充下表中所缺的數(shù)據(jù)。下表中所缺的數(shù)據(jù)。過程過程Q/ kJW/ kJU/ kJ1-2013902-303953-4010004-10解：求解依據(jù)：對于過

9、程：WUQD對于循環(huán)：WQU0d10過程過程Q /kJW /kJD DU /kJ1-21390013902-30395-3953-4-10000-10004-10-553. 一閉口系從狀態(tài)1沿1-2-3途徑到狀態(tài)3，傳遞給外界的熱量為47.5 kJ，而系統(tǒng)對外做功為30 kJ，如圖所示。 （1）若沿1-4-3途徑變化時(shí)，系統(tǒng)對外做功15 kJ，求過程中系統(tǒng)與外界傳遞的熱量。 （2）若系統(tǒng)從狀態(tài)3沿圖示曲線途徑到達(dá)狀態(tài)1，外界對系統(tǒng)做功6 kJ，求該過程中系統(tǒng)與外界傳遞的熱量。 （3）若U2=175 kJ， U3=87.5 kJ，求過程2-3傳遞的熱量及狀態(tài)1的熱力學(xué)能。4. 如圖所示氣缸，其內(nèi)充以空氣。氣缸截面積A=100cm2，活塞距底面高度H=10cm，活塞及其上重物的總質(zhì)量G1=195kg。當(dāng)?shù)卮髿鈮毫b=