大学物理-习题十一热力学第一定律

习题十一热力学第一定律院系班级_姓名_班级个人序号_一、选择题1如图，一定量的理想气体，由平衡状态A变到平衡状态BPAPB，则无论经过的是什么过程，系统必然BA对外作正功B内能增加C从外界吸热D向外界放热2一定量的理想气体，从PV图上初态A经历1或2过程到达末态B，已知A、B两态处于同一条绝热线上图中虚线是绝热线，则气体在BA1过程中吸热，2过程中放热B1过程中放热，2过程中吸热C两种过程中都吸热D两种过程中都放热3一定量某理想气体所经历的循环过程是从初态V0,T0开始，先经绝热膨胀使其体积增大1倍，再经等体升温回复到初态温度T0，最后经等温过程使其体积回复为V0，则气体在此循环过程中BA对外作的净功为正值B对外作的净功为负值C内能增加了D从外界净吸的热量为正值4双原子理想气体，做等压膨胀，若气体膨胀过程从热源吸收热量700J，则该气体对外做功为（A）350J；（B）300J；（C）250J；（D）200J。答案D解，所以，（）122PPIIQURTRT/21PQRTI0MM，本题答案为D。170J/PPQIIAQI5一热机在两热源（，）之间工作，一循环过程吸热1800J，放热800J，做功140K301000J，此循环可能实现吗（A）可能；（B）不可能；（C）无法判断。答案B解该循环过程的效率，而由卡诺定理，得知此过程不能实现，故本2108TAQ吸21TAQ吸题答案为B。二、填空题1汽缸内有单原子理想气体，若绝热压缩使体积减半，问气体分子的平均速率变为原来速率的POVAB12POVABPOVAB倍若为双原子理想气体则为倍答案126；114。解单原子理想气体自由度，气体经历绝热压缩有，又，所以3I51TVC8KTVM12126VV双原子理想气体自由度，所以5I7124V2处于平衡态A的一定量的理想气体，若经准静态等体过程变到平衡态B，将从外界吸收热量416J，若经准静态等压过程变到与平衡态B有相同温度的平衡态C，将从外界吸收热量582J，所以，从平衡态A变到平衡态C的准静态等压过程中气体对外界所作的功为_166J3一热机从温度为727的高温热源吸热，向温度为527的低温热源放热若热机在最大效率下工作，且每一循环吸热2000J，则此热机每一循环作功_J4004一卡诺机从373K的高温热源吸热，向273K的低温热源放热，若该热机从高温热源吸收1000J热量，则该热机所做的功；放出热量。A2Q答案268J；732J。解由，得211TQ217301268JT2A三、计算题1气缸内贮有36G水蒸汽视为刚性分子理想气体，经ABCDA循环过程如图所示其中AB、CD为等体过程，BC为等温过程，DA为等压过程试求1DA过程中水蒸气作的功WDA2AB过程中水蒸气内能的增量AB3循环过程水蒸汽作的净功W4循环效率注循环效率W/Q1，W为循环过程水蒸汽对外作的净功，Q1为循环过程水蒸汽吸收的热量，1ATM1013105PA解水蒸汽的质量M36103KG水蒸汽的摩尔质量MMOL18103KG，I61WDAPAVAVD5065103J2EABM/MMOLI/2RTBTAI/2VAPBPA3039104J3K91/RMVPTMOLABBWBCM/MMOLRTBLNVC/VB105104J净功WWBCWDA547103J4Q1QABQBCEABWBC409104JW/Q1132一定量的理想气体在标准状态下体积为10102M3，求下列过程中气体吸收的热量1等温膨胀到体积为20102M3；2先等体冷却，再等压膨胀到1中所到达的终态已知1ATM1013105PA，并设气体的CV5R/2解1如图，在AB的等温过程中,，0TE2121DVTPWQ/LN121将P11013105PA，V110102M3和V220102M3代入上式，得QT702102J2AC等体和CB等压过程中A、B两态温度相同，EABC0QACBWACBWCBP2V2V1又P2V1/V2P105ATMQACB0510131052010102J507102J3一定量的单原子分子理想气体，从A态出发经等压过程膨胀到B态，又经绝热过程膨胀到C态，如图所示试求这全过程中气体对外所作的功，内能的增量以及吸收的热量解由图可看出PAVAPCVC从状态方程PVRT可知TATC，因此全过程ABC的E03分BC过程是绝热过程，有QBC0AB过程是等压过程，有PP1P2VV1V2ABC等温ABCVM3PPA2349811051054105O149105J25ABABPABVPTCQ故全过程ABC的QQBCQAB149105J4分根据热一律QWE，得全过程ABC的WQE149105J3分41MOL理想气体在T1400K的高温热源与T2300K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V10001M3，终止体积为V20005M3，试求此气体在每一循环中1从高温热源吸收的热量Q12气体所作的净功W3气体传给低温热源的热量Q2解1J3分31105/LNRT2J4分3104QW3J3分312045一定量的某种理想气体进行如图所示的循环过程已知气体在状态A的温度为TA300K，求1气体在状态B、C的温度；2各过程中气体对外所作的功；3经过整个循环过程，气体从外界吸收的总热量各过程吸热的代数和解由图，PA300PA，PBPC100PA；VAVC1M3，VB3M31CA为等体过程，据方程PA/TAPC/TC得TCTAPC/PA100K2分BC为等压过程，据方程VB/TBVC/TC得TBTCVB/VC300K2分ABCPPAOVM