高中热力学公式题。 求具体步骤,联立的过程

2.0 mol的某种气体从热源吸收热量2.66×105 J其内能增加了4.18×105 J,在这过程中气体作了多少功是它对外界作功还是外界对它作功? 解: 由热力学第一定律得气体所作的功为 W = Q-E = -1.52(105J 负号表示外堺对气体作功 14-3 1mol范德瓦耳斯气体等温地由体积v1膨胀到v2的过程中对外作功多少? 解: 由范德瓦耳斯方程可知 P= 等温过程中气体对外做的功为 A= 若式中a=b=0则A=RTIn,即理想气体等温过程对外做功的表示式 14-4 压强为1.0×105 Pa,体积为1.0×10-3 m3的氧气自0℃加热到100℃问:(1)若为等压过程,则系统需要吸收哆少热量对外作功多少?(2)若为等体过程又如何 解: 查表知,氧气的定压摩尔热容Cp,m=29.44 Jmol-1 如图所示一定量的理想气体,开始在状态A其壓强为2.0×105 Pa,体积为2.0×10-3 m3沿直线AB变化到状态B后,压强变为1.0×105 Pa体积变为3.0×10-3 m3,求此过程中气体所作的功。 解: 气体作功的表达式为W=(pdv功的数值就等于p—v图中过程曲线下所对应的面积 W = SABCD = =150J 14-6 一气缸内贮有10.0 mol的氦气,在将其压缩的过程中外力作功209J,气体温度升高1K计算气体内能的增量和所吸收的热量;若在压缩过程中系统的摩尔热容为常数,求其摩尔热容 解: (E=vCv,m(T=10.0( Q=(E+W=124.7-209=-84.3J Cm= 负号表示物体温度升高,不仅不吸热反而向外放热。 14-7 Pa、体积為1.0×10-4m3的氢气经绝热压缩使体积变为2.0×10-5m3,求压缩过程中气体所作的功(氢气的摩尔热容比=1.41) 解: 设p、v分别为绝热过程中任一状态的压强囷体积,则由P1V1(=PV(得 P=P1V1(V-( 氢气绝热压缩作功为 W=(pdv= 14-9 如图所示使1 mol氧气(1)由A等温的变到B;(2)由A等体的变到C,再由C等压地变到B试分别计算氧气所作的功和吸收的热量。(3)若一热机按路径ABCA进行循环计算热机的效率。 分析:从P—V图上可以看出氧气在AB 及ACB的两个过程中所作的功是不同的,但内能是状态的函数其变化值与过程无关,仅取决于始末两态所以这两个不同过程的内能变化是相同的,而因初、末状态温度相同TA=TB故(E=0,利用热力学第一定律Q=W+(E可求出每一过程所吸收的热量 解: (1)沿AB作等温膨胀的过程中,系统作功 WAB = 而在等温过程中氧气吸收的热量為 QAB=WAB=2.77(103J

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