10热力学定律习题思考题(3)

成的面积A+ΔEab=0。

对应（1）过程，Q1也就是Q1??E?A1，从图上可以看出：A1?A，所以A+ΔEab?0，

?0，这就是放热过程。

??E?A2，从图上可以看出：A2?A，所以A+ΔEab?0，

对应（2）过程，Q2也就是Q2?0，这就是吸热过程。

所以本题选择B。

10-4. 试说明为什么气体热容的数值可以有无穷多个？什么情况下气体的热容为零?什么情况下气体的热容是无穷大?什么情况下是正值?什么情况下是负值?

答：根据气体热容的定义：系统在某一无限小过程中吸收热量dQ与温度变化dT的比值称为系统在该过程的热容量。而从T1的温度变化到T2可以经历无穷多个过程，每个过程的吸收热量都可能不同。所以C??Q?T就不一样。

当气体温度变化而不吸收热量时，气体的热容为零，比如绝热膨胀。 当气体的温度不变而吸收热量时，气体的热容无穷大，比如等温变化。 当气体温度升高，但为放热过程时，热容为负值。 10-5. 某理想气体按pV了？

答：根据题意 pV22?恒量的规律膨胀，问此理想气体的温度是升高了，还是降低

?C 而

pVT?恒量，将两个式子相除，可得：

VT?恒量，所以如果该理想气体膨胀，此气体的温度降低。

10-6. 一卡诺机，将它作热机使用时，如果工作的两热源的温度差愈大，则对做功就愈有利；如将它当作制冷机使用时，如果两热源的温度差愈大，对于制冷机是否也愈有利？为什么？

答：卡诺热机：?卡?1?T2T1所以温差越大，

T2T1就越小，?卡就越大；

但是对于制冷机：卡诺逆循环的致冷系数：?卡?T2T1?T2，温差越大，则

?卡?1T1T2 越小，提取同样的热量，则所需作功也越多，对致冷是不利的．

?110-7. 卡诺循环1、 2，如图所示.若包围面积相同，功、效率是否相同？

答：封闭曲线所包围的面积表示循环过程中所做的净功．若包围面积相同，则两次循环所做的功相同。但由于η=A净/Ｑ１，A净面积相同，效率不一定相同，因为η还与吸热Q１有关．

10-8. 一条等温线和一条绝热线有可能相交两次吗?为什么？ 答：不可能。

反证法：若两条曲线有两个交点，则组成闭合曲线而构成了一循环过程，这循环过程只有吸热，无放热，且对外做正功，热机效率为100％，违背了热力学第二定律．

10-9. 两条绝热线和一条等温线是否可能构成一个循环？为什么？

答：不能，用反证法证明说明：假设两条绝热先A、B相交于点1，与另一条等温线C分别相交于点3、2，那么1231构成一个正循环，

如图a所示，则该正循环对外作正功，只有在等温过程放热。这样既不吸热又对外作有用功，显然是违反热力学第一定律，

如图b所示，则该正循环对外作正功，只有在等温过程吸热。这样成为从单一热源吸热对外作有用功的热机，显然是违反热力学第二定律。

10-10. 所谓第二类永动机是指什么？它不可能制成是因为违背了什么关系？

答：第二类永动机：从一个热源吸热并全部变为功。违背热力学第二定律，所以无法造成。