热统第一章作业答案

发布 2022-07-20 03:21:28 阅读 6098

1.1 试求理想气体的体胀系数,压强系数和等温压缩系数。

解:已知理想气体的物态方程为。

由此易得。

1.2 证明任何一种具有两个独立参量的物质,其物态方程可由实验测得的体胀系数及等温压缩系数,根据下述积分求得:

如果,试求物态方程。

解:以为自变量,物质的物态方程为。

其全微分为。

全式除以,有。

根据体胀系数和等温压缩系数的定义,可将上式改写为。

上式是以为自变量的完整微分,沿一任意的积分路线积分,有。

若,式(3)可表为。

选择图示的积分路线,从积分到,再积分到(),相应地体。

积由最终变到,有。

即。常量),或。

式(5)就是由所给求得的物态方程。 确定常量c需要进一步的实验数据。

1.8 满足的过程称为多方过程,其中常数名为多方指数。试证明:理想气体在多方过程中的热容量为。

解:根据式(1.6.1),多方过程中的热容量。

对于理想气体,内能u只是温度t的函数,所以。

将多方过程的过程方程式与理想气体的物态方程联立,消去压强可得。

常量3)将上式微分,有。所以。

代入式(2),即得。

其中用了式(1.7.8)和(1.7.9)。

1.14试根据热力学第二定律证明两条绝**不能相交。

解:假设在图中两条绝**交于点,如图所示。设想一等温线与。

两条绝**分别交于点和点(因为等温线的斜率小于绝**的斜率,这样的等温线总是存在的),则在循环过程中,系统在等温过程中从外界吸取热量,而在循环过程中对外做功,其数值等于三条线所围面积(正值)。循环过程完成后,系统回到原来的状态。根据热力学第一定律,有。

这样一来,系统在上述循环过程中就从单一热源吸热并将之完全转变为功了,这违背了热力学第二定律的开尔文说法,是不可能的。 因此两条绝**不可能相交。

1.16 理想气体分别经等压过程和等容过程,温度由升至。 假设是常数,试证明前者的熵增加值为后者的倍。

解:根据式(1.15.8),理想气体的熵函数可表达为。

在等压过程中温度由升到时,熵增加值为。

根据式(1.15.8),理想气体的熵函数也可表达为。

在等容过程中温度由升到时,熵增加值为。

所以。1.18 10a的电流通过一个的电阻器,历时1s。

a)若电阻器保持为室温,试求电阻器的熵增加值。

b)若电阻器被一绝热壳包装起来,其初温为,电阻器的质量为10g,比热容为问电阻器的熵增加值为多少?

解:(a)以为电阻器的状态参量。设想过程是在大气压下进行的,如果电阻器的温度也保持为室温不变,则电阻器的熵作为状态函数也就保持不变。

b)如果电阻器被绝热壳包装起来,电流产生的焦耳热将全部被电阻器吸收而使其温度由升为,所以有。

故。电阻器的熵变可参照§1.17例二的方法求出,为。

1.22 有两个相同的物体,热容量为常数,初始温度同为。今令一制冷机在这两个物体间工作,使其中一个物体的温度降低到为止。

假设物体维持在定压下,并且不发生相变。试根据熵增加原理证明,此过程所需的最小功为。

解: 制冷机在具有相同的初始温度的两个物体之间工作,将热量从物体2送到物体1,使物体2的温度降至为止。以表示物体1的终态温度,表示物体的定压热容量,则物体1吸取的热量为。

物体2放出的热量为。

经多次循环后,制冷机接受外界的功为。

由此可知,对于给定的和,愈低所需外界的功愈小。

用和分别表示过程终了后物体1,物体2和制冷机的熵变。由熵的相加性和熵增加原理知,整个系统的熵变为。

显然。因此熵增加原理要求。

或。对于给定的和,最低的为。

代入(3)式即有。

式(7)相应于所经历的整个过程是可逆过程。

国统第一章作业

第一章总论。一 单项选择题。1.下列标志中,属于数量标志是 d a 人口的民族b 人口的性别。c 人口的职业d 人口的年龄。2.劳动生产率是 a a 质量指标b 数量指标c 品质标志d 数量标志。3.统计的三个涵义中,作为基础的是 c a 统计资料b 统计方法c 统计活动d 统计科学。4.欲了解20...

第一章作业答案

习题一参 1 1假设某cpu含有16根地址线,8根数据线,那么该cpu的最大寻址能力为多少kb?答 cpu的最大寻址能力为 22264k 1 2在计算机里,一般具有哪三类总线?请说出各自的特征 包括传输的信息类型 单向传输还是双向传输 答 1 数据总线,双向,输入输出数据信息 2 地址总线,单向,输...

第一章作业答案

一 单选题。1 财政分配的主体是 d a 企业 b 家庭 c 社会团体与组织 d 国家。2 以下不属于公共需要的是 d a 国防 b 卫生保健 c 生态环境保护 d 住房。3 通过财政活动对生产 消费 储蓄和投资等产生影响,实现充分就业 物价稳定 国际收支平衡等目标,属于财政职能中的 c a 资源合...