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大学物理第十九单元 绝热过程 循环过程.doc

大学物理第十九单元 绝热过程 循环过程

你说赐我阳光的
2019-01-22 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《大学物理第十九单元 绝热过程 循环过程doc》,可适用于综合领域

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第十九单元绝热过程循环过程课本内容马文蔚第四版上册典型例题例.一定量的理想气体分别经历如图(a)所示的abc过程(图中虚线ac为等温线)和图(b)所示的def过程(图中虚线df为绝热线)这两种过程是吸热还是放热。(A)abc过程吸热def过程放热(B)abc过程放热def过程吸热(C)abc过程和def过程都吸热(D)abc过程和def过程都放热  提示:(a图)△EA= Qabc    =  >   ∴正 (b图)构造循环:△EA=Qdefd    (A)=  <   ∴负例.如图所示一绝热密闭的容器用隔板分成相等的两部分左边盛有一定量的理想气体压强为PO右为真空今将隔板抽去气体自由膨胀当气体达到平衡时气体的压强是:                     (A)PO      (B)PO/2(C)PO        (D)PO/    提示:绝热:Q=自由膨胀:A= ∴△E=→T=T又V=V,  则  例.用下列两种方法:()使高温热源的温度T升高到ΔT()使低温热源的温度T降低同样的ΔT值分别可使卡诺循环的效率升高和。两者相比(A)  (B)  (C) (D)无法确定哪个大∴        (B)例.一定量的某种理想气体进行如图所示的循环过程.已知气体在状态A的温度为TA=K求                      ()气体在状态B、C的温度                ()各过程中气体对外所作的功               ()经过整个循环过程气体从外界吸收的总热量(各过程吸热的代数和).                             解:由图pA=PapB=pC=PaVA=VC=mVB=m.() C→A为等体过程据方程pATA=pCTC得    TC=TApCpA=K.B→C为等压过程据方程VBTB=VCTC得    TB=TCVBVC=K.()各过程中气体所作的功分别为               A→B:   .    B→C:    W=pB(VC-VB)= J.         C→A:    W=                     ()整个循环过程中气体所作总功为   W=WWW=J.因为循环过程气体内能增量为ΔE=因此该循环中气体总吸热Q=WΔE=J.例.如图所示有一定量的理想气体从初状态a(pV)开始经过一个等容过程达到压强为p的b态再经过一个等压过程达到状态c最后经等温过程而完成一个循环。求该循环过程中系统对外作的功A和所吸的热量Q。提示:即 ∴ 例.如图器壁与活塞均绝热的容器中间被一隔板等分为两部分其中左边贮有摩尔处于标准状态的氦气(可视为理想气体)另一边为真空.现先把隔板拉开待气体平衡后再缓慢向左推动活塞把气体压缩到原来的体积.求氦气的温度改变多少? 解:已知He气开始时的状态为p、V、T、先向真空绝热膨胀:W=Q= →E= → T=   ∴ T=TV=V由 pV=RT          再作绝热压缩气体状态由p、V、T变为p、V、T, ∴再由  可得   氦气  T=K∴温度升高练习十九一、选择题:.如图所示一定量理想气体从体积V膨胀到体积V分别经历的过程是:A→B等压过程A→C等温过程A→D绝热过程其中吸热量最多的过程         (A)是A→B     (B)是A→C    (C)是A→D(D)既是A→B也是A→C,两过程吸热一样多。提示: 又由图可知: 选A         .如果卡诺热机的循环曲线所包围的面积从图中的ABCDA增大为那么循环ABCDA与所作的净功和热机效率变化情况是:               [   ](A)净功增大效率提高. (B)净功增大效率降低.(C)净功和效率都不变.   (D)净功增大效率不变.提示:又选D.一个绝热容器用质量可忽略的绝热板分成体积相等的两部分.两边分别装入质量相等、温度相同的H气和O气.开始时绝热板P固定.然后释放之板P将发生移动(绝热板与容器壁之间不漏气且摩擦可以忽略不计)在达到新的平衡位置后若比较两边温度的高低则结果是:                           [   ](A)H气比O气温度高.        (B)O气比H气温度高.(C)两边温度相等且等于原来的温度.  (D)两边温度相等但比原来的温度降低了.提示:又又板P向方向移动氢气绝热膨胀其温度下降而氢气绝热压缩其温度上升  选B.一定量理想气体经历的循环过程用V-T曲线表示如图.在此循环过程中气体从外界吸热的过程是[   ]                                 (A)A→B.         (B)B→C.(C)C→A.        (D)B→C和B→C.提示::等容降温等温降容等压升温 选A.理想气体卡诺循环过程的两条绝热线下的面积大小(图中阴影部分)分别为S和S则二者的大小关系是:[   ]              (A)S>S.        (B) S=S. (C) S<S.        (D)无法确定.提示:选B.气缸中有一定量的氮气(视为刚性分子理想气体)经过绝热压缩使其压强变为原来的倍。问气体分子的平均速率变为原来的几倍?   (A)      (B)        (C)     (D)  提示:选C二、填空题.右图为一理想气体几种状态变化过程的p-V图其中MT为等温线MQ为绝热线在AM、BM、CM三种准静态过程中:        ()温度降低的是过程  ()气体放热的是过程.第题          第题        第题提示:()又是降温过程。().如图温度为TTT三条等温线与两条绝热线围成三个卡诺循环:()abcda()dcefd()abefa其效率分别为                           ηηη.提示:   .一卡诺热机(可逆的)低温热源的温度为℃热机效率为%其高温热源温度为K.今欲将该热机效率提高到%若低温热源保持不变则高温热源的温度应增加K提示:.如图所示理想气体从状态A出发经ABCDA循环过程回到初态A点则循环过程中气体净吸的热量为Q=.提示:.一热机从温度为℃的高温热源吸热向温度为℃的低温热源放热.若热机在最大效率下工作且每一循环吸热J则此热机每一循环作功J.提示:.一定量的理想气体在pT图上经历一个如图所示的循环过程(a→b→c→d→a)其中a→bc→d两个过程是绝热过程则该循环的效率η=.提示:这是卡诺循环三、计算题:.一卡诺循环的热机高温热源温度是K.每一循环从此热源吸进J热量并向一低温热源放出J热量.求:

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