热力学基础-参考答案

《 大学物理B 》课程习题（热力学基础）参考答案

一、单项选择题

1 C 2 C 3 C 4 B 5 D 6 C 7 C 8 A

二、填空题

1. 2.5(p2V2p1V1)，0.5(p2p1)(V2V1)，3(p2V2p1V1)0.5(p1V2p2V1)。 2. 268J，732J； 3. 500K，100K； 4. S1+ S2；  S1； 5. 40J；140J； 6. 260J，-280J 7. 不变，减小 三、计算题

33RT8.3150623(J) A0 QA623(J) 2233（2）ECVTRT8.3150623(J)

22 1．解：（1）ECVTApdVRdTRT8.3150416(J) QAE1039(J)

V1T1V2T2 2．解：(1) A—B过程： WAB1(PBPA)(VBVA) 200J 2M3EABCV(TBTA) (PBVBPAVA) 750J

2M3CV(TCTB) (PCVCPBVB) 600J B—C过程: WBC0 EBC2M3CV(TATC) (PAVAPCVC) 150J C-A过程：WCAPA(VAVC) 100JECA2w10010.5% （2）.热机效率 Q吸9503．解：等压过程末态的体积

V1等压过程气体对外作功

V0T1T0

W1p0(V1V0)p0V0(T11)T0=200 J

根据热力学第一定律，绝热过程气体对外作的功为 W2 =－△E =－CV (T2－T1)

这里

则

p0V05CRT0，V2R，

W25p0V0(T2T1)5002T0 J

气体在整个过程中对外作的功为 W = W1+W2 =700 J ．

T2T300300170%（1）效率 12172.7% T11000T11100效率增加 72.7%70%2.7%

T20080% 效率增加 80%70%10% （2）效率 121T11000 4. 解：效率 1

5. (1) ECV(T2T1)(2) W5(p2V2p1V1) 21(p1p2)(V2V1)， 21(p2V2p1V1)． 2W为梯形面积，根据相似三角形有p1V2= p2V1，则 W (3) Q =ΔE+W=3( p2V2－p1V1 )． (4) 以上计算对于A→B过程中任一微小状态变化均成立，故过程中

ΔQ =3Δ(pV)． 由状态方程得 Δ(pV) =RΔT， 故 ΔQ =3RΔT，

摩尔热容 C=ΔQ/ΔT=3R．