如图,abcda为1mol氮原子分子理想气体的循环过程,求：
如图,abcda为1mol氮原子分子理想气体的循环过程,求：
（1）循环过程中气体对外做的净功；
（2）在吸热过程（a→b→c）中气体从外界吸收的总热量；
（3）循环效率；
第一问W=100J
（1）循环过程中气体对外做的净功；
（2）在吸热过程（a→b→c）中气体从外界吸收的总热量；
（3）循环效率；
第一问W=100J
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已知：Pa=Pd=1*10^5Pa,Pb=Pc=2*10^5Pa,Va=Vb=2*10^-3m^3,Vc=Vd=3*10^-3m^3.
1）W=(Pb-Pa)(Vc-Vb)=100(J).
2）双原子分子的摩尔等容热容量Cv=5R/2,摩尔等压热容量Cp=7R/2；
吸热过程中气体内能增量Uca=Ucb+Uba=Cp*(Tc-Tb)+Cv*(Tb-Ta)=Cp*(Pc*Vc/R-Pb*Vb/R)+Cv*(Pb*Vb/R-Pa*Va/R)=(7/2)Pb(Vc-Vb)+(5/2)(Pb-Pa)Va=(7/2)*200+(5/2)*200=1200(J)；
吸热过程中气体对外做功W'=Pb(Vc-Vb)=200(J),外界对气体做功W"=-W'；
热一律得：Uca=Q+W"=Q-W',即气体吸热Q=Uca+W'=1400(J).
3）η=W/Q=100/1400=7.14%.
1）W=(Pb-Pa)(Vc-Vb)=100(J).
2）双原子分子的摩尔等容热容量Cv=5R/2,摩尔等压热容量Cp=7R/2；
吸热过程中气体内能增量Uca=Ucb+Uba=Cp*(Tc-Tb)+Cv*(Tb-Ta)=Cp*(Pc*Vc/R-Pb*Vb/R)+Cv*(Pb*Vb/R-Pa*Va/R)=(7/2)Pb(Vc-Vb)+(5/2)(Pb-Pa)Va=(7/2)*200+(5/2)*200=1200(J)；
吸热过程中气体对外做功W'=Pb(Vc-Vb)=200(J),外界对气体做功W"=-W'；
热一律得：Uca=Q+W"=Q-W',即气体吸热Q=Uca+W'=1400(J).
3）η=W/Q=100/1400=7.14%.
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