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《热力学基本原理》答案
第11章 热力学基本原理
一、选择题
1(B)，2(C)，3(A)，4(B)，5(A)，6(C)，7(D)，8(C)，9(D)，10(A)
二、填空题
(1). 等于，大于，大于.
(2). 不变，增加
(3). 在等压升温过程中，气体要膨胀而对外作功，所以要比气体等体升温过程多吸收一部分热量.
(4). ，
(5). 0，0
(6). AM， AM、BM
(7). (或)
(8). 500，100
(9). 功变热，热传递
(10). 从几率较小的状态到几率较大的状态 ，状态的几率增大 (或熵值增加).
三、计算题
1. 一定量的单原子分子理想气体，从初态A出发，沿图示直线过程变到另一状态B，又经过等容、等压两过程回到状态A．
(1) 求A→B，B→C，C→A各过程中系统对外所作的功W，内能的增量?E以及所吸收的热量Q．
(2) 整个循环过程中系统对外所作的总功以及从外界吸收的总热量(过程吸热的代数和)．
解：(1) A→B： =200 J．
ΔE1=(?CV (TB－TA)=3(pBVB－pAVA) /2=750 J
Q=W1+ΔE1＝950 J．
B→C： W2 =0
ΔE2 =(?CV (TC－TB)=3( pCVC－pBVB ) /2 =－600 J．
Q2 =W2+ΔE2＝－600 J．
C→A ： W3 = pA (VA－VC)=－100 J．
J．
Q3 =W3+ΔE3＝－250 J
(2) W= W1 +W2 +W3=100 J．
Q= Q1 +Q2 +Q3 =100 J
2. 汽缸内有2 mol氦气，初始温度为27℃，体积为20 L(升)，先将氦气等压膨胀，直至体积加倍，然后绝热膨涨，直至回复初温为止．把氦气视为理想气体．试求：
(1) 在p―V图上大致画出气体的状态变化过程．
(2) 在这过程中氦气吸热多少？
(3) 氦气的内能变化多少？
(4) 氦气所作的总功是多少？(普适气体常量R=8.31 )
解：(1) p－V图如图．
(2) T1＝(273＋27) K＝300 K
据 V1/T1=V2/T2，
得 T2 = V2T1/V1＝600 K
Q =??Cp(T2?T1)
= 1.25×104 J
(3) ?E＝0
(4) 据 Q = W + ?E
∴ W＝Q＝1.25×104 J
3. 一定量理想气体，经历如图所示的循环过程，其中AB和CD是等压过程，BC和DA是绝热过程，已知TC = 300 K，TB = 400 K，
(1) 这循环是不是卡诺循环？为什么？
(2) 求此循环的效率．
解：(1) 这循环不是卡诺循环．
卡诺循环是由两等温过程和两个绝热过程构成的．
(2) 由绝热方程：
又 pA = pB，pC = pD，
∴ 或
AB过程吸热
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