绝热过程复习和热机一、绝热过程
二、封闭气体的热循环过程
热机的工作原理
热机的效率
三、卡诺循环
P-V图像
对外做功
吸收热量
卡诺循环的效率
例题1一定量理想气体经过下列准静态循环过程:
(1)由状态V1、T A绝热压缩到状态V2、T B;
(2)由状态V2、T B经等体吸热过程达到状态V2、T C;
(3)由状态V2、T C绝热膨胀到状态V1、T D;
(4)由状态V1、T D经等体放热过程达到状态V1、T A.
例题2一定量理想气体经过下列准静太循环过程:
(1)由状态V1、T A绝热压缩到状态V2、T B;
(2)由状态V2、T B经等压吸热过程达到状态V3、T C;
(3)由状态V3、T C绝热膨胀到状态V1、T D;
(4)由状态V1、T D经等体放热过程达到状态V1、T A.
例题3一定量理想气体经过下列准静态循环过程:
(1)由状态V1、T1等温压缩到状态V2、T1;
(2)由状态V2、T1等体降温到状态V2、T2;
(3)由状态V2、T2等温膨胀到状态V1、T2;
(4)由状态V1、T2等体升温到状态V1、T1.
求此循环的制冷系数。
巩固
1 、设氦气可看作理想气体,0.020Kg的氦气温度由170C升为27C。
试分别求出下列三种情况下气体内能的改变,吸收的热量,外界对气体所做的功。
(1)体积保持不变;
(2)压强保持不变;
(3)不与外界交换热量,
2、氮气可看作理想气体,分别通过下列三个过程把标准状态下的0.014Kg氮气压缩为原体积的一半:(1)等温过程;(2)绝热过程;(3)等压过程。
试分别求出在这些过程中气体内能的改变,传递的热量和外界对气体所做的功。
3、氧气可以看作理想气体,0.0080Kg氧气,原来温度为27C,体积为0.41L。
试分别计算下列两种过程中外界对气体所做的功。
(1)经过绝热膨胀体积增加为4.1L;
(2)先经过等温过程再经过等容过程达到与(1)同样的终态。
4、在标准状态下的0.016Kg的氧气,分别经过下列过程从外界吸收了80cal的热量。
(1)若为等温过程,求终态体积。
(2)若为等容过程,求终态压强。
(3)若为等压过程,求气体内能的变化。
设氧气可看作理想气体,
5、一摩尔理想气体氦,原来的体积为8L,温度为270C,设经过准静态绝热过程体积被压缩为1L,求在压缩过程中,外界对系统所作的功
6、在标准状态下的0.016kg氧气,经过一绝热过程对外作功84J。
求终态压强、体积和温度。
设氧气为理想气体
7、在标准状态下,一摩尔单原子理想气体先经过一绝热过程,再经过一等温过程,最后压强和体积均为原来的两倍,求整个过程中系统吸收的热量。
若先经过等温过程再经过绝热过程而达到同样的状态,则结果是否相同?
8、一定量的氧气在标准状态下体积为10.0L,求下列过程中气体所吸收的热量:
(1)等温膨胀到20.0L;
(2)先等容冷却在等压膨胀到(1)的终态
9、有一除底部外都是绝热的气筒,被一位置固定的导热板隔成相等的两部
分A和B,其中各盛有一摩尔的理想气体氮。
今将80cal 的热量缓慢地同底部
供给气体,设活塞上的压强始终保持为1.00atm,求A部和B部温度的改变以及
各吸收的热量(导热板的热容量可以忽略).
若将位置固定的导热板换成可以自由滑动的绝热隔板,重复上述讨论.
9、如图是双原子分子气体从A 变化到B 的P-V 图像,已知A 点温度为300K ,求
(1)最高温度
(2)A 到B 过程中吸收的最大热量
10、用绝热壁作成一圆柱形的容器。
在容器中间置放一无摩擦的、绝热的可动活塞。
活塞两侧各有n 摩尔的理想气体,开始状态均为p 0、V 0、T 0。
设气体定容摩尔热容量C v 为常数,γ=1.5 将一通电线圈放到活塞左侧气体中,对气体缓慢地加热,左侧气体膨胀同时通过活塞压缩右方气体,最后使右方气体压强增为8
27p 0。
问: (1)对活塞右侧气体作了多少功?
(2)右侧气体的终温是多少?
(3)左侧气体的终温是多少?
(4)左侧气体吸收了多少热量?
11、有0.1mol 的某理想气体,经历如图所示的循
环过程,由初态A 等容升压到B 态,再沿BC 直线膨胀
到C 态,最后等压压缩到A 态。
求(1)最高温度
(2)由B 到C 的过程中气体由外界吸收的热量
12、1mol 的单原子理想气体的循环过程如图所示.其中ab
是等压过程,
bc 是等容过程,ca 是等温过程.已知T a =600K ,T b =300K ,求:
(1)各个过程的热量传递;
(2)该循环的总功;
(3)该循环的效率.。