8-12如图一定量的理想气体经历acb过程时吸热200J，则经历acbda过程时吸热为
（A）-1200J；（B）-1000J；（C）-700J；（D）1000J。
8-13设在某一过程P中，系统由状态A变为状态B，如果___________
_______________________，则过程P称为可逆过程；如果________________
_______________，则过程P称为不可逆过程。
8-14一定量的理想气体，从p-V图上状态A出发，分别经历等压、等温、绝热三种过程由体积V1膨胀到体积V2，试画出这三种过程的p-V图曲线。
在上述三种过程中：
（1）气体对外作功最大的是_________过程；
（2）气体吸热最多的是___________过程。
8-15卡诺致冷机,其低温热源温度为T2=300K，高温热源温度，T1=450K，每一循环从低温热源吸热Q2=400J。
已知该致冷机的致冷系数为
（式中A为外界对系统作的功），则每一循环中外界必须作功A=__________________。
8-16从统计的意义来解释：
不可逆过程实质上是一个__________
___________________________的转变过程。
一切实际过程都向着___________________________的方向进行。
习题
8-11mol双原子分子理想气体从状态A（P1,V1）沿p-V图所示直线变化到状态B（P2,V2）,试求:
（1）气体的内能增量；
（2）气体对外界所作的功；
（3）气体吸收的热量；
（4）此过程的摩尔热容。
8-2一定量的理想气体,从A态出发,经p-V图中所示的过程到达B态,试求在该过程中,该气体吸收的热量。
8-3温度为25℃、压强为1atm的1mol刚性双原子分子理想气体,经等温过程体积膨胀至原来的3倍。
（1）计算这个过程中气体对外所作的功。
（2）假若气体经绝热过程体积膨胀为原来的3倍,那么气体对外作的功又是多少?
8-42mol单原子分子的理想气体,开始时处于压强P1=10atm、温度T1=400K的平衡态。
后经过一个绝热过程,压强变为P2=2atm,求在此绝热过程中气体对外作的功。
8-5有1mol刚性多原子分子的理想气体,原来的压强为1.0atm,温度为27℃,若经过一绝热过程,使其压强增加到16atm。
试求:
（1）气体内能的增量；
（2）在该过程中气体所作的功；
（3）终态时气体的分子数密度。
8-6一定量的刚性双原子分子理想气体,开始时处于压强为P0=1.0×105Pa,体积为V0=4×10-3m3,温度为T0=300K的初态,后经等压膨胀过程温度上
升到T1=450K,再经绝热过程温度降回到T2=300K,求气体在整个过程中对外作的功。
8-7如果一定的理想气体,其体积和压强依照V=a/
的规律变化,其中a为已知常数。
试求:
（1）气体从体积V1膨胀到V2所作的功；
（2）体积为V1时的温度T1与体积V2时的温度T2之比。
8-8一卡诺循环的热机,高温热源温度是400K,每一循环从此热源吸进100J热量并向一低温热源放出80J热量。
求:
（1）低温热源温度；
（2）该循环的热机效率。
8-91mol理想气体在T1=400K的高温热源与T2=300K的低温热源间作卡诺循环（可逆的）。
在400K的等温线上起始体积为V1=0.001m3,终止体积为V2=0.005m3,试求此气体在每一循环过程中:
（1）从高温热源吸收的热量Q1；
（2）气体所作的净功A；
（3）气体传给低温热源的热量Q2。
8-101mol单原子分子的理想气体,经过如图所示的可逆循环,联结ac两点的曲线Ⅲ的方程为p=P0V2/
a点的温度为T0。
（1）试以T0、R表示Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ过程中气体吸收的热量；
（2）求此循环的效率。
8-11一理想气体的循环过程如图所示由1经绝热压缩到2,再等体加热到3,然后绝热膨胀到4,再等体放热到1。
设V1、V2、为已知,且循环的效率=A/Q（式中A为循环过程气体对外作的净功,Q为循环中气体吸收的热量）。
求证:
此循环的效率
8-12氮分子的有效直径为
，求在标准状态下的平均自由程及平均碰撞频率。
第八章热力学
思考题参考答案
s8-1答：
功与热量均与系统状态变化过程有关，是过程量，不是系统状态的单值函数，内能是系统状态的单值函数。
s8-2解：
等容过程的解答是正确的，等压过程的解答是错误的。
理想气体的内能是状态的单值函数，在上述两过程中，初态相同，
相同，故
也相同。
s8-3
解：
（1）正确。
（2）错误。
在等压过程中
，而
与自由度有关，故自由度大的气体即氮气吸热较多。
（3）错误。
由平均速率公式，氮气分子的平均速率增量较小。
s8-4
解：
（1）在
过程中气体放热，因为在
循环中，
，所以在整个过程中放热，又由于
过程中不吸热也不放热，
过程吸热，所以
过程中气体放热。
（2）在
过程中气体吸热，因为在
循环中，
，所以在整个过程中吸热，又由于
过程中不吸热也不放热，
过程放热，所以
过程中气体吸热。
s8-5答：
（1）不可能，吸热，又不作功，内能只能增加。
（2）不可能，外界对系统作功，内能不变，只能放热。
（3）不可能，因为
，内能也减少，只能放热。
（4）可能，因为
，所以
。
s8-6
答：
甲对，乙不对。
系统经历一个正卡诺循环，系统回到初始状态，并从高温热源吸热，向低温热源放热，对外作功，所以系统本身没变，但外界发生了变化。
s8-7
答：
由卡诺热机的效率公式，从理论上讲，提高热机效率可以采用：
（1）提高高温热源温度；
（2）降低低温热源温度；
（3）二者并举。
在实际中，除减少损耗提高热机效率外，常用提高高温热源温度，而低温热源多采用大气。
s8-8
答：
（1）热量不能自动地从低温物体传向高温物体
（2）功可以全部转变为热量，但热量不能通过一个循环过程全部转变为功。
s8-9答：
（B）。
s8-10答：
（B）。
s8-11答：
（B）。
s8-12答：
（B）。
s8-13答：
能使系统进行逆向变化，从状态B回复到状态A，而且系统回复到状态A时，周围一切也都回复原状。
系统不能回复到状态A，当系统回复到状态A时，周围一切并不能都回复原状。
s8-14答：
（1）等压；
（2）等压。
s8-15答：
200J。
s8-16答：
从几率较小的状态的几率较大的状态；状态的几率增大（或熵值增加）
。
习题参考答案
x8-1
解：
（1）
（2）
即梯形面积，根据三角形相似有
所以
（3）
（4）以上计算对于
过程中任意微小过程均成立，所以
由
有
x8-2
解：
由图中数值可见，A、B两状态体积与压强的积相等，故两状态的温度相同，两状态内能相等。
所以
x8-3
解：
（1）等温过程气体对外作功为
（2）绝热过程气体对外作的功为
x8-4
解：
由
解得
x8-5
解：
（1）
（2）
（3）
x8-6
解：
第一个过程气体对外作的功
第二个过程气体对外作的功
整个过程气体对外作的功
x8-7
解：
（1）
（2）由
有
由题中给出的
关系有
所以
x8-8
解：
（1）对卡诺循环有
所以低温热源的温度为
（2）热机效率为
x8-9
解：
（1）
（2）
（3）
x8-10
解：
（1）过程I
过程II
过程III
（2）
x8-11
证：
设气体为
根据绝热方程有
所以
X8-12
解：
由
将标准状态下的压强和温度数值代入有
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