《定律习题解》PPT课件.ppt
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1、2023/8/4,1,由 W=Q1+Q2 可知向低温热源放热Q2=WQ1=100200kJ=100kJ,卡诺热机在T1=600K的高温热源和T2=300K的低温热源间工作。求:(1)热机效率;(2)当向环境做功-W=100kJ时,系统从高温热源吸收的热Q1及向低温热源放出的热Q2。,习题3.1,2023/8/4,2,W=Q1+Q2=300 100=200kJ,卡诺热机在T1=900K的高温热源和T2=300K的低温热源间工作。求:(1)热机效率;(2)当向低温热原放热-Q2=100kJ时,系统从高温热源吸热Q1及对环境所作的功-W。,习题3.3,2023/8/4,3,高温热源温度T1=600K
2、,低温热源温度T2=300K。今有120kJ的热直接从高温热源吸传给低温热源,求此过程的 S。,习题3.5,2023/8/4,4,始态为T1=300K,p1=200kPa的某双原子理想气体1mol,经下列不同途径变化到T2=300K,p2=100kPa的末态。求各不同途径各步骤的Q,S。(1)恒温可逆膨胀;(2)先恒容冷却至使压力降至100kPa,再恒压加热至T2;(3)先绝热可逆膨胀到使压力降至100kPa,再恒压加热至T2。,习题3.9,1mol 理想气体T1=300Kp1=200kPa,1 mol 理想气体T2=300Kp2=100kPa,解:,(1)恒温可逆,1mol 理想气体T=?p
3、=100kPa,1mol 理想气体T”=?P”=100kPa,(2),(3),恒容,恒压,恒压,绝热可逆,2023/8/4,5,1mol 理想气体T1=300Kp1=200kPa,1 mol 理想气体T2=300Kp2=100kPa,解:,(1)恒温可逆,(1)理想气体恒温可逆膨胀 U=0,2023/8/4,6,1mol 理想气体T1=300Kp1=200kPa,1 mol 理想气体T2=300Kp2=100kPa,1mol 理想气体T=?p=100kPa,(2),恒容,恒压,S1,S2,(2)T=T1p/p1=300*100/200=150K,2023/8/4,7,1mol 理想气体T1=3
4、00Kp1=200kPa,1 mol 理想气体T2=300Kp2=100kPa,1mol 理想气体T”=?P”=100kPa,(3),绝热可逆,恒压,S1”,S2”,(3)绝热可逆过程 Q1”=0,S1”=0,2023/8/4,8,1 mol理想气体在T=300K下,从始态100kPa经下列各过程,求Q,S,Siso。(1)可逆膨胀到末态压力50kPa;(2)反抗恒定外压50kPa不可逆膨胀至平衡;(3)向真空自由膨胀至原体积的2倍。,习题3.10,1 mol 理想气体p1=100kPaT1=300KV1,1 mol 理想气体p2=50kPaT2=T1=300KV2=2 V1,(1)恒温可逆T
5、环=300K,(2)恒外压 p环=50kPa,(3)向真空自由膨胀,理想气体恒温膨胀,U=0,H=0,Q=-w,2023/8/4,9,(1)可逆膨胀,2023/8/4,10,(2)Q=W=p环(V2 V1)=V1 p环=nRT p环/p1=8.314*300*50/100=1247.1 J 过程(2)的始终态与过程(1)相同 S=5763 JK1 Samb=Q/T=1247.1/300=4.157 JK1 Siso=S+Samb=5763 4.157=1.606 JK1,2023/8/4,11,(3)向真空自由膨胀,理想气体向真空自由膨胀 Q=0,过程(3)的始终态与过程(1)(2)相同 S=
6、5763 JK1,2023/8/4,12,2mol双原子理想气体从始态300K,50dm3,先恒容加热至400K,再恒压加热使体积增大到100dm3。求整个过程的Q,W,U,H,S。,习题3.11,解:,2mol 理想气体T1=300KV1=50dm3,2 mol 理想气体T3=?V3=100dm3,2mol 理想气体T2=400KV2=50dm3,恒容,恒压,W1=0,W2,解:,2023/8/4,13,2023/8/4,14,某双原子理想气体从 T1=300K,p1=100kPa,V1=100dm3的始态,经不同过程变化到下述状态,求各过程的 S,A和G。已知300K时该气体的规定熵 Sm
7、=32.43JK-1 mol-1。(1)T2=600K,V2=50dm3;(2)T2=600K,p2=50kPa;(3)p2=150kPa,V2=200dm3,习题3.11(第四版),n mol 理想气体p1=100kPaT1=300KV1=100 dm3S1=n Sm,n mol 理想气体T2=600KV2=50dm3,解:,(1),n mol 理想气体T2=600Kp2=50kPa,n mol 理想气体p2=150kPaV2=200dm3,(2),(3),2023/8/4,15,2023/8/4,16,2023/8/4,17,始态300K,1MPa的单原子理想气体,反抗0.2MPa的恒定外
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