大学物理第十八单元-热力学第一定律.doc

第十八单元 热力学第一定律课本内容 马文蔚，第四版，上册 6-40典型例题例18-1一定量的某种理想气体，开始时处于压强、体积、温度分别为P0=1.2106Pa,V0=8.3110-3m3, T0=300K的初态，后经过一等容过程，温度升高到T1=450K，再经过一等温过程，压强降到P=PO末态，已知该理想气体的等压摩尔热容与等容摩与热容之比CP/CV=5/3。求：（1）理想气体的等压摩尔热容CP和等容摩尔热容CV 。（2）气体从始态变到末态的全过程中从外界吸收的热量。提示：（1）（2）例18-2一定量的刚性双原子分子理想气体，开始时处于压强为p0=1.0106Pa,体积为V0=410-3m3温度为T0=300K的初态，后经等压膨胀过程温度上升到T1=450K，再经绝热过程温度回到T2=300K，求气体在整过程中对外界作的功。提示： 练习十八一、选择题：18-1有两个相同的容器，容积固定不变，一个盛有氨气，另一个盛有氢气（看成刚性分子的理想气体），它们的压强和温度都相等，现将5J的热量传给氢气，使氢气温度升高，如果使氨气也升高同样的温度，则应向氨气传递热量是： (A) 6 J. (B) 5 J. (C) 3 J. (D) 2 J. 18-2一定量的理想气体分别由初态a经过程ab和由初态a经过程acb到达相同的终态b，如pT图所示，则两个过程中气体从外界吸收的热量 Q1，Q2的关系为： (A) Q1 Q2 (B) Q10，Q1 Q2 (C) Q10，Q10，Q1 Q218-3对于室温下的双原子分子理想气体，在等压膨胀的情况下，系统对外所作的功与从外界吸收的热量之比W / Q等于 (A) 2/3 (B) 1/2 (C) 2/5 (D) 2/7 18-41 mol理想气体从pV图上初态a分别经历如图所示的(1) 或(2)过程到达末态b已知Ta Q20 (B) Q2 Q10 (C) Q2 Q10 (D) Q1 Q20 18-5氦气、氮气、水蒸汽(均视为刚性分子理想气体)，它们的摩尔数相同，初始状态相同，若使它们在体积不变情况下吸收相等的热量，则 (A) 它们的温度升高相同，压强增加相同 (B) 它们的温度升高相同，压强增加不相同 (C) 它们的温度升高不相同，压强增加不相同 (D) 它们的温度升高不相同，压强增加相同 18-6一定量的理想气体，经历某过程后，温度升高了则根据热力学定律可以断定： (1) 该理想气体系统在此过程中吸了热 (2) 在此过程中外界对该理想气体系统作了正功 (3) 该理想气体系统的内能增加了 (4) 在此过程中理想气体系统既从外界吸了热，又对外作了正功 以上正确的断言是： (A) (1)、(3) (B) (2)、(3) (C) (3) (D) (3)、(4) 提示：选C二、填空题18-7一气缸内贮有10 mol的单原子分子理想气体，在压缩过程中外界作功209J，气体升温1 K，此过程中气体内能增量为 _ ，外界传给气体的热量为_ _ 18-8一定量的某种理想气体在等压过程中对外作功为 200 J若此种气体为单原子分子气体，则该过程中需吸热_ J；若为双原子分子气体，则需吸热_ J.18-92 mol单原子分子理想气体，从平衡态1经一等体过程后达到平衡态2，温度从 200 K上升到 500 K，若该过程为平衡过程，气体吸收的热量为_；若为不平衡过程，气体吸收的热量为_ 18-10一定量理想气体，从A状态 (2p1，V1)经历如图所示的直线过程变到B状态(p1，2V1)，则AB过程中系统作功W_；内能改变DE=_18-11常温常压下，一定量的某种理想气体(其分子可视为刚性分子，自由度为i，在等压过程中吸热为Q，对外作功为W，内能增加为，则 W/Q=_ _ 18-12压强、体积和温度都相同的氢气和氦气(均视为刚性分子的理想气体)，它们的质量之比为m1m2=_，它们的内能之比为E1E2=_，如果它们分别在等压过程中吸收了相同的热量，则它们对外作功之比为W1W2=_ （各量下角标1表示氢气，2表示氦气） 18-13同一种理想气体的定压摩尔热容Cp 大于定体摩尔热容CV ，其原因是 _三、计算题18-14. 0.02 kg的氦气(视为理想气体)，温度由17升为27若在升温过程中，(1) 体积保持不变；(2) 压强保持不变；(3) 不与外界交换热量；试分别求出气体内能的改变、吸收的热量、外界对气体所作的功 18-15. 1 mol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 (摩尔热容C =Q/T，其中Q表示1 mol物质在过程中升高温度时所吸收的热量)18-16. 一定量的理想气体，由状态a经b到达c(如图，abc为一直线)求此过程中 (1) 气体对外作的功；(2) 气体内能的增量；(3)气体吸收的热量(1 atm1.013105 Pa) 18-17.一定量的