综合题练习演示文稿.ppt

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优选综合题练****br/>现在是2页\一共有18页\编辑于星期一
,其中AB为直线,BCA是等温线,求该循环的效率.
V1
2V1
V
O
p
p1
2p1
A
B
C
解:直线AB过程中温度并非单调变化的,因而该过程中既有吸热又有放热.
为计算吸收的热量Q1,
写出直线AB段的过程方程L:
上式化简为
对直线AB段中的任一微过程:
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当dQ>0时吸热,这时
解出
可见吸热过程存在于气体体积由V1膨胀到时.
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所吸收热量为
该循环对外作功为
循环效率为
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(看成刚性分子理想气体),作如图所示的循环过程,其中ab为等温过程,bc为等体过程,(pa,Va,Ta),b点的体积Vb=.
p
a
b
c
V
Vb
Va
O
pa
T
解:根据热力学第一定律:
ab为等温过程,
故吸热
ca为绝热过程,故有
得
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p
a
b
c
V
Vb
Va
O
pa
T
式中
所以
bc为等体过程,Tc<Tb,A=0,故为放热过程.
放热
循环效率为
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℃的水和27℃的恒温热源之间可获得最大的功?求此最大功的值.
解:所有工作于相同高温热源与相同低源热源之间的热机,以可逆卡诺热机的效率为最大,因而可获得最大功.
设卡诺热机工作于温度为T和T2的两热源之间
T1=100℃=373K,T2=27℃=300K,T1≥T≥T2
其效率
令c表示水的比热容,m表示水的质量,
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由此可得最大功的值为
=×103[(373-300)-300ln(373/300)]J
=×104J
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(视为刚性双原子分子的理想气体)遵守状态变化方程pV2=常量,现由初态p1=10atm,V1=10L,膨胀至末态V2=:
(1)氮气对外所做的功.
解:已知p1=10atm=×106Pa,
V1=10L=10-2m3,V2=40L=4×10-2m3.
∵
∴
×104Pa.
=×103J
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