书签 分享 收藏 举报 版权申诉 / 36
上传文档赚钱

类型全套更高更妙的物理竞赛课件竞赛课件:热力学基础.ppt

  • 上传人(卖家):晟晟文业
  • 文档编号:4105982
  • 上传时间:2022-11-11
  • 格式:PPT
  • 页数:36
  • 大小:1.35MB
  • 【下载声明】
    1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
    2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
    3. 本页资料《全套更高更妙的物理竞赛课件竞赛课件:热力学基础.ppt》由用户(晟晟文业)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
    4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
    5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
    配套讲稿:

    如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。

    特殊限制:

    部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。

    关 键  词:
    全套 更高 更妙 物理 竞赛 课件 热力学 基础
    资源描述:

    1、 热一律应用于理想气体等值过程热一律应用于理想气体等值过程()222imiiENkTRTpVMi为分子自由度为分子自由度单原子分子单原子分子 i=3双原子分子双原子分子 i=5多原子分子多原子分子 i=6定容比热定容比热 cV定容比热定容比热 cppVCCR2pVCiCi QEW 放放EE绝热膨胀降压绝热膨胀降压降温时,对外降温时,对外做功,内能减做功,内能减少;绝热压缩少;绝热压缩升压升温时,升压升温时,外界做功,内外界做功,内能增加;功量能增加;功量等于内能增量等于内能增量E E Q Q等容升温升等容升温升压时,气体压时,气体吸热,内能吸热,内能增加;等容增加;等容降温降压时降温降压时,气

    2、体放热,气体放热,内能减少,内能减少热量等于热量等于内能增量内能增量0 0WW+Q Q等温膨胀降压等温膨胀降压时,对外做功时,对外做功,气体吸热;,气体吸热;等温压缩升压等温压缩升压时,外界做功时,外界做功,气体放热;,气体放热;功量等于热量功量等于热量,内能保持不,内能保持不变变热一律形式QQ,W,E0W0E特 征绝热变化等压变化等容变化等温变化过 程1122llnnVmRTMVQWpmRTMp 等压降温压缩时,等压降温压缩时,放热并外界做功,放热并外界做功,内能减少内能减少 EEQ Q+WW等压升温膨胀时等压升温膨胀时,吸热并对外做,吸热并对外做功,内能增加功,内能增加 210VQmcTT

    3、WM QEW 吸吸 2121p VVTWmR TM 210VmWcTTMQ 0WQ0EEQ 21VmECTTMEWQ 21VmEcTTMEW 21VmEcTTM绝热膨胀时绝热膨胀时,对外做功量等于内能的减少对外做功量等于内能的减少:0()2iWENR TT 00()2p VipVNRNRNR001p VpV 2ii 理想气体做绝热膨胀,由初状态(理想气体做绝热膨胀,由初状态(p0,V0)至末状态(至末状态(p,V),试证明在此过程中气体所做的功为),试证明在此过程中气体所做的功为 001p VpVW 等容升温时等容升温时,吸收的电热全部用作增加内能吸收的电热全部用作增加内能:10()VQEC

    4、n TT 10()pQEWC n TT 1000()VpVp VC nnRnR100()VCpp VR0100()pp Vp VC nnRnR 010pCpVVR则则pVCC 为了测定气体的为了测定气体的(),有时用下列方法:一定量,有时用下列方法:一定量的气体初始的温度、压强和体积分别为的气体初始的温度、压强和体积分别为T0、p0、V0用一根通有电流用一根通有电流的铂丝对它加热设两次加热的电流和时间都相同第一次保持气的铂丝对它加热设两次加热的电流和时间都相同第一次保持气体体积体体积V0不变,温度和压强各变为不变,温度和压强各变为T和和p;第二次保持压强;第二次保持压强p0不变,不变,而温度和

    5、体积各变为而温度和体积各变为T和和V试证明试证明 pVCC 100100()()pp VVVp 等压升温时等压升温时,吸收的电热用作增加内能与对外做功吸收的电热用作增加内能与对外做功:010010VpppVV 1中活塞下气体压强为中活塞下气体压强为12/2m0n M TmgS00nRTmgVnRThSmg由由1中活塞下气体内能为中活塞下气体内能为0032EnRT 打开活栓重新平衡后打开活栓重新平衡后m2中活塞下气体压强为中活塞下气体压强为2mgS22mgnRTVnRTHSmg 由由2中活塞下气体内能为中活塞下气体内能为032EnRT由能量守恒可得由能量守恒可得:032222hHHnR TTnM

    6、gmg h 0003222nMgnR TTnR TTnR TTmg02627TT 两个相同的绝热容器用带有活栓的绝热细管相连,开始时活栓两个相同的绝热容器用带有活栓的绝热细管相连,开始时活栓是关闭的,如图,容器是关闭的,如图,容器1里在质量为里在质量为m的活塞下方有温度的活塞下方有温度T0、摩尔质量、摩尔质量M、摩尔数、摩尔数n的单原子理想气体;容器的单原子理想气体;容器2里质量为里质量为m/2的活塞位于器底且没有气体每个容器里的活塞位于器底且没有气体每个容器里活塞与上顶之间是抽成真空的当打开活栓时容器活塞与上顶之间是抽成真空的当打开活栓时容器1里的气体冲向容器里的气体冲向容器2活塞下方,活塞

    7、下方,于是此活塞开始上升(平衡时未及上顶),不计摩擦,计算当活栓打开且建于是此活塞开始上升(平衡时未及上顶),不计摩擦,计算当活栓打开且建立平衡后气体的温度立平衡后气体的温度T,取,取 5mnM 热容量定义热容量定义pPtCT 1144000011TtttTttTtt 其其中中 131444000011114Ttttttttt 304014Ttt 3004TTT 3004pPTTTc 在大气压下用电流加热一个绝热金属片,使其在恒在大气压下用电流加热一个绝热金属片,使其在恒定的功率定的功率P下获得电热能,由此而导致的金属片绝对温度下获得电热能,由此而导致的金属片绝对温度T随时间随时间t的的增长关

    8、系为增长关系为 其中其中0、t0均为常量求金属片热均为常量求金属片热容量容量Cp(T)(本题讨论内容,自然只在一定的温度范围内适用)(本题讨论内容,自然只在一定的温度范围内适用)1/400()1()T tTtt 设混合气体的自由度为设混合气体的自由度为i,2117ii 由由72i 1212357224RTRTRT混合前后气体总内能守恒混合前后气体总内能守恒:123 3 即即 由由v1摩尔的单原子分子理想气体与摩尔的单原子分子理想气体与v2摩尔双原摩尔双原子分子理想气体混合组成某种理想气体,已知该混合理想子分子理想气体混合组成某种理想气体,已知该混合理想气体在常温下的绝热方程为气体在常温下的绝热

    9、方程为 常量试求常量试求v1与与v2的比值的比值.117PV 一个高为一个高为152 cm的底部封闭的直玻璃管中下半部的底部封闭的直玻璃管中下半部充满双原子分子理想气体,上半部是水银且玻璃管顶部开口,对气充满双原子分子理想气体,上半部是水银且玻璃管顶部开口,对气体缓慢加热,到所有的水银被排出管外时,封闭气体的摩尔热容随体缓慢加热,到所有的水银被排出管外时,封闭气体的摩尔热容随体积如何变化?传递给气体的总热量是多少?体积如何变化?传递给气体的总热量是多少?(大气压强大气压强p0=76 cmHg)取取76cmHg为单位压强为单位压强,76cm长管容为单位体积长管容为单位体积,在此单位制下在此单位制

    10、下,气体的气体的p-V关系为关系为 123pVV1221p201122TTnR由图知由图知 1max32 1V VTT 由由1.52.25mRTn 从从T1到到Tm 过程过程,对外做功对外做功,内能增加内能增加,故故:1QWE 吸吸21.50.52 52.2522nRnR 32 从从Tm到到T2 过程过程,对外做功对外做功,内能减少内能减少,故故:QWE 吸吸2 2p 11.531.52pp 2.25352ppnRnR续解续解已知已知0.1摩尔单原子气体作如图所示变化摩尔单原子气体作如图所示变化,求求变化过程中出现的最高温度与吸收的热量变化过程中出现的最高温度与吸收的热量B31p/atm1.5

    11、0V/L0.52pA1.0气体的气体的p-V关系为关系为122pV由气体方程由气体方程0.1pVRT 220.1ppRT当当p=1.0atm、V=2L时有最高温度时有最高温度至此气体对外做功,吸收热量,至此气体对外做功,吸收热量,内能增大!内能增大!1QWE 吸吸1 1此后气体继续对外做功,吸收热量,内能减少,此后气体继续对外做功,吸收热量,内能减少,1W22QWE 吸吸2 22W全过程气体共吸收热量为全过程气体共吸收热量为QQQ吸吸吸吸1吸1吸2 2返回返回237.54.5pp 2331.2516p 当当时时023161.253mppQ吸吸全过程气体共吸收热量为全过程气体共吸收热量为 002

    12、716Qp V 吸吸 2.253511.531.522ppnRpnRQp 吸吸2 2查阅查阅 在两端开口的竖直型管中注入水银,水银柱的在两端开口的竖直型管中注入水银,水银柱的全长为全长为h将一边管中的水银下压,静止后撤去所加压力,水银便会将一边管中的水银下压,静止后撤去所加压力,水银便会振荡起来,其振动周期为振荡起来,其振动周期为 ;若把管的右端封闭,被封闭的若把管的右端封闭,被封闭的空气柱长空气柱长L,然后使水银柱做微小的振荡,设空气为理想气体,且认,然后使水银柱做微小的振荡,设空气为理想气体,且认为水银振荡时右管内封闭气体经历的是准静态绝热过程,大气压强为水银振荡时右管内封闭气体经历的是准

    13、静态绝热过程,大气压强相当相当h0水银柱产生的压强空气的绝热指数为水银柱产生的压强空气的绝热指数为(1)试求水银振动的试求水银振动的周期周期T2;(2)求出求出与与T1、T2的关系式的关系式.122hTg y(m)maxyymaxmOABC考虑封闭气体考虑封闭气体,从从A状态到状态到C状态状态,由泊松方程由泊松方程:0()()ypLSpLy S00()1yLpppLy 0(11)ypL 0hg yL 02()yFp Sp Sm g0()2ypp SySg 02hgySySgL 0(2)hgSSg yL 考虑封闭气体在考虑封闭气体在C状态时液柱受状态时液柱受力力,以位移方向为正以位移方向为正,有

    14、有:22mTk 022hShgSSgL 02(2)hhgL 201212hTTL 210221TLhT 设热气球具有不变的容积设热气球具有不变的容积VB=1.1 m3,气球蒙皮体,气球蒙皮体积与积与VB 相比可忽略不计,蒙皮的质量为相比可忽略不计,蒙皮的质量为mH=0.187 kg,在外界气温,在外界气温t1=20,正常外界大气压,正常外界大气压p1=1.013105 Pa的条件下,气球开始升空,的条件下,气球开始升空,此时外界大气的密度是此时外界大气的密度是1=1.2 kg/m3(1)试问气球内部的热空气的温试问气球内部的热空气的温度度t2应为多少,才能使气球刚好浮起?应为多少,才能使气球刚

    15、好浮起?(2)先把气球系在地面上,并先把气球系在地面上,并把其内部的空气加热到稳定温度把其内部的空气加热到稳定温度t3=110,试问气球释放升空时的初,试问气球释放升空时的初始加速度始加速度a等于多少?(不计空气阻力)等于多少?(不计空气阻力)(3)将气球下端通气口扎紧,将气球下端通气口扎紧,使气球内部的空气密度保持恒定在内部空气保持稳定温度使气球内部的空气密度保持恒定在内部空气保持稳定温度t3=110的情况下,气球升离地面,进入温度恒为的情况下,气球升离地面,进入温度恒为20的等温大气层中试的等温大气层中试问,在这些条件下,气球上升到多少高度问,在这些条件下,气球上升到多少高度h能处于力学平

    16、衡状态?能处于力学平衡状态?(空气密度随高度按玻尔兹曼规律(空气密度随高度按玻尔兹曼规律 分布,式中分布,式中m为空为空气分子质量,气分子质量,k为玻耳兹曼常数,为玻耳兹曼常数,T为绝对温度)为绝对温度)(4)在上升到第在上升到第3问问的高度的高度h时,将气球在竖直方向上拉离平衡位置时,将气球在竖直方向上拉离平衡位置10 cm,然后再予以,然后再予以释放,试述气球将做何种运动释放,试述气球将做何种运动 1/1mgh kThe 解答解答HtmgmFg 浮浮BV g 1 122TT 而而由由212293BmVT 可可得得268.4t 热气球内加热到热气球内加热到t31 133TT 由由 133BH

    17、BHBV gmgV gmVa21.03m/sa 气球上升到气球上升到h高处平衡时满足高处平衡时满足3hBHBV gmgV g1/31mgh kTHBhBmVeV 11BH3BlnkTVhmgmV 827m 气球在平衡位置上方气球在平衡位置上方x(h)时时 3h xBHBFVmVg 11()/1mg h xkTmgh kTBV g ee hBV 11BmgV g xkT 211.ABN mV gxRT 2211.Bg Vxp 211 1.ABN mV gxp V 气球受力满足气球受力满足F=Kx,故做谐振故做谐振!热气球刚好浮起满足热气球刚好浮起满足读题读题 热力学第二定律热力学第二定律 热力学

    18、第二定律的克劳修斯表述:热力学第二定律的克劳修斯表述:在低温热在低温热源吸取热量,把它全部放入高温热源,而不引起源吸取热量,把它全部放入高温热源,而不引起其他变化是不可能的其他变化是不可能的这是从热传导的方向性来这是从热传导的方向性来表述的,也就是说,热传导只能是从高温热源向表述的,也就是说,热传导只能是从高温热源向低温热源方向进行的低温热源方向进行的 热力学第二定律的开尔文表述:热力学第二定律的开尔文表述:从单一热源从单一热源吸取热量,把它完全转变为功而不引起其他变化吸取热量,把它完全转变为功而不引起其他变化是不可能的是不可能的这是从机械能与内能转化过程的方这是从机械能与内能转化过程的方向来

    19、表述的,也就是说,当将内能转变为机械能向来表述的,也就是说,当将内能转变为机械能时,若不辅以其它手段是不可能的时,若不辅以其它手段是不可能的 若一系统由某一状态出发,经过任意的一系列的过程,最后若一系统由某一状态出发,经过任意的一系列的过程,最后又回到原来的状态,这样的过程称为循环过程又回到原来的状态,这样的过程称为循环过程 W1W2Q正循环中正循环中:W10W=W1-W20QW 吸吸逆循环中逆循环中:W2W1QW10W=W2-W10QW 放放 做正循环的系统,在膨胀阶段所吸收的热量做正循环的系统,在膨胀阶段所吸收的热量Q1大于在压缩阶段大于在压缩阶段放出热量放出热量Q2,其差值,其差值Q1-

    20、Q2在循环中转变为系统对外所做的功在循环中转变为系统对外所做的功W,能完成这种转变的机械称为热机,热机就是能完成这种转变的机械称为热机,热机就是正循环工作机正循环工作机.水池水池 水泵水泵 锅炉锅炉水泵水泵冷凝器冷凝器气缸气缸Q1Q21WQ 121QQQ 211QQ 1 mol 氦气经过如图所示的循环过程,其中氦气经过如图所示的循环过程,其中 ,求求12、23、34、41各过程中气体吸收的热量和热机的效率各过程中气体吸收的热量和热机的效率212pp 412VV 141V4V231p2pPVo12Q34Q41Q23Q由理想气体状态方程得由理想气体状态方程得212TT 314TT 412TT 12

    21、,m21,m1()VVQCTTCT23,m32,m1()2ppQCTTCT34,m43,m1()2VVQCTTCT 41,m14,m1()ppQCTTCT 11223Q QQ,m1,m12VpCTCT2141()()WppV V111pVRT1211Q QWQQ 11,m(32)VRTTCR 15.3%,m32VCR 做逆循环的系统,依靠外界对做逆循环的系统,依靠外界对系统所做的功系统所做的功,使系统从低温热源使系统从低温热源处吸收热量,并将外界对系统做的功和由低温热源所吸取的热在处吸收热量,并将外界对系统做的功和由低温热源所吸取的热在高温处通过放热传递给外界,能完成这种转变的机械称为致冷机,

    22、高温处通过放热传递给外界,能完成这种转变的机械称为致冷机,致冷机是致冷机是逆循环工作机逆循环工作机.2eQW 1WQ 121QQQ 211QQ 卡诺循环卡诺循环是由两个准静态是由两个准静态等温等温过程和两个准静过程和两个准静态态绝热绝热过程组成过程组成,只在两个有只在两个有恒定温度恒定温度的高、低温热的高、低温热源吸、放热的理想循环源吸、放热的理想循环.W1T1p2p4p3p1V4V2V3V12TT VpoABC2TD低温热源低温热源2T高温热源高温热源1T卡诺热机卡诺热机1Q2QW12WQQ211211QTQT 1212QQTT 可逆过程与不可逆过程可逆过程与不可逆过程 一台电冰箱放在室温为

    23、一台电冰箱放在室温为 的房间里的房间里,冰箱储藏柜中,冰箱储藏柜中的温度维持在的温度维持在 .现每天有现每天有 的热量自房间传入冰箱内的热量自房间传入冰箱内,若要维持冰箱内温度不变若要维持冰箱内温度不变,外界每天需做多少功外界每天需做多少功,其功率为多少其功率为多少?设设在在 至至 之间运转的致冷机之间运转的致冷机(冰箱冰箱)的致冷系数的致冷系数,是卡诺致冷机是卡诺致冷机致冷系数的致冷系数的 55%.5 C20 C72.0 10 J 5 C20 C2125555%10.2100TeeTT 卡卡由致冷机致冷系数由致冷机致冷系数212QeQQ 211eQeQ 得得房间传入冰箱的热量房间传入冰箱的热

    24、量72.0 10 JQ 2QQ 热平衡时热平衡时712112.2 10 JeeQQQee則則保持冰箱储藏柜在保持冰箱储藏柜在 ,每天需做功每天需做功 5 C71210.2 10 JWQQQQ70.2 10243600WPWt 故故功功率率23W 定容摩尔热容量定容摩尔热容量CV为常量的某理想气体,经历如图为常量的某理想气体,经历如图所示的所示的pV平面上的两个循环过程平面上的两个循环过程A1B1C1A1和和A2B2C2A2,相应的效,相应的效率分别为率分别为1和和2,试比较,试比较1和和2的大小的大小.pB1B2C2C1A1A2OV1V2V1WQ 11111212111()()()()22BC

    25、BAWppVVppVV1121)(BAppk VV又又21211()2Wk VVW1W222211()2Wk VV 同同理理A1B1过程吸热过程吸热:111BAmQC TTM吸吸对此多方过程对此多方过程,多多方指数方指数 n=-1!1VnCn 12BMP VmR11AMP VmR22kV21kV 2212112VkQCVVR 吸吸 222112VkQCVVR 2吸2吸同同理理12 21211VR VVCVV 设有一以理想气体为工作物质的热机循环,如图所示,设有一以理想气体为工作物质的热机循环,如图所示,试证明其效率为试证明其效率为 绝热绝热pVV2V1p2p1123WQ 吸吸12过程对外做功过

    26、程对外做功,且且:12211 21pVp VWE 23过程外界对气体做功过程外界对气体做功:2 3212WpVV 31过程吸热过程吸热:12221322pVp ViiQnR TTnRnRnR 1221222122111pVpVpp VVVp V 1212111VVpp 12221pVp V 211ln8.31 400ln5JVQRTV在在400 K等温过程中对外做的功与从高温热源所吸收的热等温过程中对外做的功与从高温热源所吸收的热相同相同:35.35 10 J 1212QQTT 由由2134QQ 在在300 K等温过程中向低温热源放热为等温过程中向低温热源放热为:34.01 10 J 在卡诺循

    27、环中的净功为在卡诺循环中的净功为:1321.34 10 JWQQ mol理想气体在理想气体在400 K300 K之间完成一卡诺循之间完成一卡诺循环在环在400K等温线上,起始体积为等温线上,起始体积为0.0010 m3,最后体积为,最后体积为0.0050 m3,计算气体在此过程中所做的功,以及从高温热源吸收的热量和传给计算气体在此过程中所做的功,以及从高温热源吸收的热量和传给低温热源的热量低温热源的热量.对过程对过程12341:1234100Wp V 净功净功吸热吸热 1 221003232QTV pR T 2 332002ppCQCTTp VR 2ppCiiCR 由由5212341213WQ

    28、 吸吸对过程对过程15641:15641003Wp V 1 44 500003342pCQQp Vp VR00292p V 15641629WQ 吸吸15641123413929 23P4p03p02p0p0V02V0V65140 如图所示为单原子理想气体的两个封闭热循环:如图所示为单原子理想气体的两个封闭热循环:12341和和15641,比较这两个热循环过程的效率哪个高?高多少倍?,比较这两个热循环过程的效率哪个高?高多少倍?用用N mol的理想气体作为热机的工作物质,随着热机的理想气体作为热机的工作物质,随着热机做功,气体的状态变化,完成一个循环做功,气体的状态变化,完成一个循环1-2-3

    29、-1,如图所示,过程,如图所示,过程1-2和和2-3在图象中是直线段,而过程在图象中是直线段,而过程3-1可表达为可表达为 ,式,式中中B是一个未知常量,是一个未知常量,T1是图示坐标轴上标出的给定绝对温度求气是图示坐标轴上标出的给定绝对温度求气体在一个循环中做的功体在一个循环中做的功 10.53TTBV BV对过程对过程31:10.53TTBV BV由由T=T1时有时有:121,2BVBV2132VVV即即T2T1T1V1230V1V2123111p V T11122pVT11122pV T11pBNRT 其其中中续解续解31的的P-V关系为关系为 10.53pBT NRBVV2V1pp10

    30、V12p12311122pWV14NRT 一热机工作于两个相同材料的物体一热机工作于两个相同材料的物体A和和B之间,两之间,两物体的温度分别为物体的温度分别为TA和和TB(TATB),每个物体的质量为),每个物体的质量为m、比热、比热恒定,均为恒定,均为s设两个物体的压强保持不变,且不发生相变设两个物体的压强保持不变,且不发生相变 (a)假定热机能从系统获得理论上允许的最大机械能,求出两物体假定热机能从系统获得理论上允许的最大机械能,求出两物体A和和B最终达到的温度最终达到的温度T0的表达式,给出解题的全部过程的表达式,给出解题的全部过程 (b)由此得出允许获得的最大功的表达式由此得出允许获得

    31、的最大功的表达式 (c)假定热机工作于两箱水之间,每箱水的体积为假定热机工作于两箱水之间,每箱水的体积为2.50 m3,一箱水,一箱水的温度为的温度为350 K,另一箱水的温度为,另一箱水的温度为300 K计算可获得的最大机械计算可获得的最大机械能能 已知水的比热容已知水的比热容4.19103,水的密度,水的密度1.00103kg.m-3 续解续解 (a)设热机工作的全过程由设热机工作的全过程由n(n)个元卡诺循个元卡诺循环组成,第环组成,第i次卡诺循环中,卡诺热机从高温热次卡诺循环中,卡诺热机从高温热源(温度设为源(温度设为Ti)处吸收的热量为)处吸收的热量为Q1后,温度后,温度降为降为Ti

    32、+1;在低温热源(温度设为;在低温热源(温度设为Tj)处放出的)处放出的热量为热量为Q2后,温度升高为后,温度升高为Tj+1,满足,满足 11()iiQms TT 12ijQQTT 21()jjQms TT 11jjiiijTTTTTT 1iiiTTATn 令令11nnAAiiTATn 1111limlimnnAnnAinniiiTATn 0lnATAT 得得0AATeT 0lnBTAT 同同理理可可得得0ABTT T (b)由卡诺热机的循环过程可知:由卡诺热机的循环过程可知:12002ABABABWQQms TTms TTms TTT T 2ABmsTT 一反复循环运转的装置在水流速度为一反

    33、复循环运转的装置在水流速度为u=0.1 m/s的海洋上将大海的热能转化为机械能考虑深的海洋上将大海的热能转化为机械能考虑深度度h=1 km的海水最上层的温度的海水最上层的温度T1=300 K,而与水面相邻,而与水面相邻的空气温度为的空气温度为T2=280 K装置在垂直于水流方向上的宽装置在垂直于水流方向上的宽度为度为L=1 km估计该装置所能提供的最大功率,已知水估计该装置所能提供的最大功率,已知水的比热为的比热为c=4200 J/(kg.K),水的密度,水的密度=103 kg/m3 解答解答工作物质为单位时间流过的水工作物质为单位时间流过的水uLh 取温度从取温度从T1T2中中的某一元过程:

    34、的某一元过程:21iiiiiTTpcmTTT Q吸吸i 热机总功率:热机总功率:11211limlimnniiiiinniiiTTppcmTTTT 11221limniiniiTTcm TTcmTT 11221limniiniiTTcm TTPTcmT 1limnniAn 1iiiTTATn 11nnAAiiTATn 12TT12lnATT 11222lnTpcm TTcmTT82.9 10 kW读题读题 某空调器按卡诺循环运转,其中的做功装某空调器按卡诺循环运转,其中的做功装置连续工作时所提供的功率为置连续工作时所提供的功率为p0 夏天,室外温度为恒定的夏天,室外温度为恒定的T1,启动空调器

    35、连续工作,启动空调器连续工作,最后可将室温降至恒定的最后可将室温降至恒定的T2室外通过热传导在单位时间室外通过热传导在单位时间内向室内传输的热量正比于(内向室内传输的热量正比于(T1T2)(牛顿冷却定律),)(牛顿冷却定律),比例系数为比例系数为A试用试用T1、p0和和A来表示来表示T2 当室外温度为当室外温度为30时,若这台空调器只有时,若这台空调器只有30的时间的时间处于工作状态,则室温可维持在处于工作状态,则室温可维持在20试问室外温度最高试问室外温度最高为多少时,用此空调器仍可使室温维持在为多少时,用此空调器仍可使室温维持在20?冬天,可将空调器吸热、放热反向试问室外温度最低冬天,可将空调器吸热、放热反向试问室外温度最低为多少时,用此空调器可使室温在为多少时,用此空调器可使室温在20?解答解答 夏天,空调为致冷机,从室内吸热夏天,空调为致冷机,从室内吸热Q2,向室外放热,向室外放热Q11212QQTT 012pQQ212()QA TT21220001122022(,4)A TTppTAppTTAAT 代入数据代入数据:20210100.3293293293ApATp 138.3T 冬天,空调为热机,从室外吸热冬天,空调为热机,从室外吸热 ,向室内放热,向室内放热1Q 2Q 2010100.3293(293)293ApATp 11.7T 读题读题

    展开阅读全文
    提示  163文库所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
    关于本文
    本文标题:全套更高更妙的物理竞赛课件竞赛课件:热力学基础.ppt
    链接地址:https://www.163wenku.com/p-4105982.html

    Copyright@ 2017-2037 Www.163WenKu.Com  网站版权所有  |  资源地图   
    IPC备案号:蜀ICP备2021032737号  | 川公网安备 51099002000191号


    侵权投诉QQ:3464097650  资料上传QQ:3464097650
       


    【声明】本站为“文档C2C交易模式”,即用户上传的文档直接卖给(下载)用户,本站只是网络空间服务平台,本站所有原创文档下载所得归上传人所有,如您发现上传作品侵犯了您的版权,请立刻联系我们并提供证据,我们将在3个工作日内予以改正。

    163文库