4.热力学习题及答案

1、一、9选择题(共2 1分，每题3分)1、1、lmol理想气体从p-V图上初态a分别经历如图所示得(1 )或(2)过程 到达末态b、已知TavTb,则这两过程中气体吸收得热量Q |与Q2得关系就是A (A) QiQ20;(B)Q2Q10;(C) Q2Qi0;(D) QiQ2Q2 ;(B) Q. 0,QQ2 ;(C)Q, 0 , Qi0, QiQ2 .5、根据热力学第二定律可知：D (A) 功可以全部转换为热，但热不能全部转换为功；(B) 热可以从髙温物体传到低温物体,但不能从低温物体传到髙温物体；(C) 不可逆过程就就是不能向相反方向进行得过程；(D) 一切自发过程都就是不可逆得、6、对于理想气

2、体来说，在下列过程中，哪个过程系统所吸收得热量、内能得增量与对外做得功三者均为负值？D (A)等容降压过程；(B)等温膨胀过程；(C) 绝热膨胀过程；(D)等 压压缩过程、7、在下列各种说法中，哪些就是正确得？ B (1 )热平衡过程就就是无摩擦得.平衡力作用得过程、(2) 热平衡过程一定就是可逆过程、(3) 热平衡过程就是无限多个连续变化得平衡态得连接、(4) 热平衡过程在p V图上可用一连续曲线表示、(A)(1)，(2)；(B) (3),(4)；(C)(2) ,(3),(4);(D) (1),( 2 ),(3), (4人8、对于室温下得双原子分子理想气体，在等压膨胀得情况下,系统对外所做得

3、功与从外界吸收得热量之比A/Q等于：D (A)1/3;(B)1/4;(C) 2/5;(D) 2/7、9、在温度分别为3 27C与27C得高温热源与低温热源之间工作得热机，理论 上得最大效率为B (A) 25%(B) 50%(C) 75%(D)91、74 %1 0、一定量得理想气体，从门卫图上初态a经历(1)或(2)过程到达末态/7,已 知玄、方两态处于同一条绝热线上(图中虚线就是绝热线)，则气体在B 1(A) ( 1 )过程中吸热，(2)过程中放热.(B ) (1)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.二、填空题1、有1 mo 1刚性双原子分子理想气

4、体,在等压膨胀过程中对外做功A,则其温度变化 T二_ A / R ；从外界吸收得热量Qd二_7A /2、2、一个作可逆卡诺循环得热机，英效率为J它得逆过程得致冷机致冷系数w = T2/ (T1-T2),则八与w得关系为.3、一热机山温度为7 2 7C得高温热源吸热，向温度为5 2 7 得低温热源放热、 若热机在最大效率下工作，且每一循环吸热2 0 0 0 J,则此热机每一循环做功_ _4 0 0 J、4廊万学笫二定律得克劳修斯叙述就是哎、量不能自动地从低温物体传向高温物 体开尔文叙述就是不可能把从单一热源吸收得热量在循环过程中全部转变为 有用得功，而不引起任何其她物体为生变化一5、下而给出理想

5、气体状态方程得几种微分形式,指岀它们各表示什么过程、(1 )pdV=(m/M ) RdT表示等压过程；(2 ) V d p= ( m / M) R d T表示等体过程；(3)pd V +V d p=0表示等温过程、6、如图，温度为To，2T0,3Tu三条等温线与两条绝热线围成三个卡诺循环：(1) a bcda; (2) d cefd； ( 3 ) abe f a ,则其效率分别为：ni= 3 3、3%:50%； n3= 66、7%.7、理想气体在如图所示a-b-c过程中，系统得内能 增量二0_8、已知一定量得理想气体经历yT图上所示得循环 过程，图中过程1-2中，气体吸热_（填吸热或放 热）。

6、9、一定量得理想气体，从p-V图上状态A出发，分别经历等压、等温、绝热三种过程山体积叽膨胀到体积V-试画出这三种过程得p-V图曲线、在上述三种过程中:（1）气体对外做功最大得就是等压一 一 过程；（2）气体吸热最多得就是等丿玉_过程、. A.II:V；!vtV10. lmol双原子刚性分子理想气体,从状态8（P1,匕）沿 一V图所示直线变至jl状态（皿人）呷气体内能得增量二11、热力学第二定律得开尔文叙虧克劳修斯叙述就是等价得,表明在自然界中与热现象有关得实际宏观过程都就是不可逆 得、开尔文表述指出了功热转换_ _ 过程就是不可逆得，而克劳修斯表述指出了过程就是不可逆得、1 2、要使一热力学系

7、统得内能增加可以通过 -做功或热传递_ 两种方式或者两种方式兼用来完成热力学系统得状态发生变化时，貝内能得改变量只决定于初末状态_而弓_过程_无关.三、判断题1、不规则地搅拌盛于绝热容器中得液体，液体温度在升高，若将液体瞧作系统, 则外界对系统作功，系统得内能增加。答案:对2、热力学系统得状态发生变化时，其内能得改变量只决定于初末态得温度而与过 程无关。答案：错3、处于热平衡得两个系统得温度值相同，反之，两个系统得温度值相等，它们 彼此必定处于热平衡。答:对（温度相等就是热平衡得必要充分条件）4、系统得某一平衡过程可用斤孑图上得一条曲线来表示。答案：对5、$系统处于热平衡态时，系统得宏观性质与

8、微观运动都不随时间改变。 答案:错6、在如图所示得门卩图中，曲线abcda所包圉得面积表示系统内能得增量. 答案：“表示系统内能增量”就是错误得,应改正为：“表示整个过程中系统 对外所做得净功”7、质量为M得氨气（视为理想气体），山初态经历等压过程，温度升高了气体 内能得改变为尹（矽此）G。答案:错8、摩尔数相同得氨气与氮气（视为理想气体），从相同得初状态（即小卩、T 相同）开始作等压膨胀到同一末状态则对外所作得功相同。答案:对三、计算题1、64g得氧气得温度由0C升至5 0C,保持体积不变：（2）保持压强不变.在这两个过程中氧气各吸收了多少热量?各增加了多少内能?对外各做了多少功？解：（1）

9、（2 分）（1分）（1分）322x8.31x（50-0） = 2.91x!03J（2分）解（1） A-B过程：（1分）（1分）（1分）B-C过程：（1分）11分）CA过程：（2）整个循环过程中气体对外做得总功及从外界吸收得总热咼、（1分）（1分）（1分）（1分）（2分）2、一定量得理想气体经历如图所示得循环过程,A-B与C-D就是等压过程,B -C与D-A就是绝热过程、已知二3 00K, Tb二4 0 0 K,求此循环得效率、解由于，（2分）（2分）（1分）根据绝热过程方程得到:（2分）（2分）3、一左呈得氨气，经如图所示得循环过程、求: （1）各分过程中气体对外做得功，内能增量及吸收得热量;

10、（2）总功（1分）总热量（1分）4、如图所示,a bed a为1 mol单原子分子理想气体得循环过程，求: （1）气体循环一次，在吸热过程中从外界共吸收得热量;（2）气体循环一次对外做得净功:（3）证明TaTc=T bTd.（1）过程ah与be为吸热过程,吸热总与为（2）循环过程对外所作总功为图中矩形而积w = ph（ve-vb）- pd（Vd 一匕）=1 OOJTa-pyjR, Tc=pyR T严PMJR , Td=PdVd/RTJc = PaVaPcVc/R2 = 12 xlO4 / 7?2TdTb = PdVdPbVb /R2 = 12x 104/R25. Imo 1单原子分子得理想气体

11、，经历如图所示得可逆循环，连接a c两点得曲线 III得方程为P = p（）V2/V02, a点得温度为To、（1）试以To,R表示I , II, Ill过程中气体吸收得热量；（2）求此循环得效率、解：设a状态得状态参量为po,Vo,To,则（2分）由， 又，则则（1分）（1） 过程I（1分）过程II（1分）过程III（1分）（1分）（2分）6、如题7-10图所示，一系统由状态沿到达状态b得过程中，有3 50 J热量传入系统，而 系统作功12 6 J.（1）若沿时，系统作功42 J,问有多少热量传入系统？（2）若系统由状态沿曲线返回状态时，外界对系统作功为84 J,试问系统就是吸热还就是放 热

12、?热量传递就是多少？题7-10图解：由过程可求出态与态得内能之差过程，系统作功系统吸收热量过程，外界对系统作功系统放热7、1 mol单原子理想气体从3 0 0 K加热到35 0 K,问在下列两过程中吸收了多少热 量?增加了多少内能?对外作了多少功？(1)体积保持不变；(2)压力保持不变.解：(1)等体过程由热力学第一泄律得吸热对外作功(2)等压过程吸热内能增加对外作功8、1 mol得理想气体得T-V图如题7-15图所示，为直线，延长线通过原点O.求过程气 体对外做得功.题7-15图解：设由图可求得直线得斜率为得过程方程由状态方程得过程气体对外作功9、某理想气体得过程方程为为常数,气体从膨胀到.求其所做得功.解:气体作功10、设有一以理想气体为工质得热机循环，如题7-17图所示.试证英循环效率为 答:等体过程吸热绝热过程等压压缩过程放热循环效率Vi)沿图所示直线变化11、1 mol双原子分子理想气体从状态A(p90 VI V2到状态B(P2,巾),试求：(1) 气体得内能增量.(2) 气体对外界所作得功.(3) 气体吸收得热量.(4) 此过程得摩尔热容