Question

急求热力学习题答案，希望大学物理高手解答！

气体进行可逆的卡诺循环，其高温热源的温度为T2，低温热源的温度为T2
（1）在P-V图上将整个过程曲线表示出来
（2）证明该卡诺正循环的效率为n=1-T2/T1
(3)假设在T1的等温线上吸收热量Q为己用，试求整个过程中气体内能的增量，气体的净吸热和气体的净功。

Answer 1

1、曲线我说你画，两条绝热线，两条等温线，歪斜的“井”字交叉。因为是热机，循环方向为顺时针。
2、四条曲线，两条绝热，一条为等温膨胀，一条为等温压缩。
等温膨胀，假设温度为T1，体积从V1到V2，则吸热为
Q1＝nRT1*ln（V2/V1）
等温压缩，假设温度为T2，体积从V3到V4，则放热为
Q2＝nRT2*ln（V3/V4）
效率＝（Q1-Q2）/Q1＝1-Q2/Q1
绝热膨胀，体积从V2到V3，满足绝热方程T1*V2^(r-1)＝T2*V3^(r-1)，其中，r是比热比
绝热压缩，体积从V4到V1，满足绝热方程T1*V1^(r-1)＝T2*V4^(r-1)
上面的两个等式左右两边相除，就可以得到v2/v1＝v3/v4
带入Q1/Q2＝T1/T2，所以效率＝1-T2/T1

3，很简单，内能增量为零，净功等于净热等于Q乘以效率

Answer 2

图形大概就是这样。

第二问在T-S图（循环是个方形）上证明，一看便明

第三问等温过程内能不增。其他自己求一下吧。懒得想了。