热力学基础习题解答沐风教育

1、本 章 要 点1体积功 2热力学第一定律 3. 气体的摩尔热容 定容摩尔热容 定压摩尔热容 迈耶公式 cp=r+cv4循环过程 热机效率 制冷系数 5. 卡诺循环 卡诺热机效率 卡诺制冷机制冷系数 6. 热力学第二定律定性表述：开尔文表述、克劳修斯表述；热力学第二定律的统计意义； 7. 熵与熵增原理 s=klnw 0 习题10一、选择题1.b 2.c 3.b 4.c 5.b 6.b 7.c 8.b 9.c 10. a二、填空题1. 15j 2. 2/5 3. 4. ； 5. 124.7 j ；-84.3 j 6. 500 ；700 7. w/r ； 8. ；0 9. ; 10. 8.31 j

2、; 29.09 j 三、计算题1. -700j2. （1）tc =100 k; tb= 300 k (2) ; wbc = -200 j; wca =0 (3)循环中气体总吸热 q = 200 j 3. (1) wda=5.065103j ; (2) eab=3.039104 j ； (3) 净功 w= 5.47103 j ； (4)= 13 4. （1） ；（2） 习题10一 选择题1. 1摩尔氧气和1摩尔水蒸气（均视为刚性分子理想气体），在体积不变的情况下吸收相等的热量，则它们的： （a）温度升高相同，压强增加相同。 （b）温度升高不同，压强增加不同。 （c）温度升高相同，压强增加不同。

3、（d）温度升高不同，压强增加相同 。 2. 一定量理想气体，从状态a开始，分别经历等压、等温、绝热三种过程（ab、ac、ad），其容积由v1都膨胀到2v1，其中 。 (a) 气体内能增加的是等压过程，气体内能减少的的是等温过程。 (b) 气体内能增加的是绝热过程，气体内能减少的的是等压过程。 (c) 气体内能增加的是等压过程，气体内能减少的的是绝热过程。(d) 气体内能增加的是绝热过程，气体内能减少的的是等温过程。 3. 如图所示，一定量的理想气体，沿着图10-17中直线从状态a( 压强p1 = 4 atm，体积v1 =2 l )变到状态b ( 压强p2 =2 atm，体积v2 =4 l )则

4、在此过程中： （a） 气体对外做正功，向外界放出热量 （b） 气体对外做正功，从外界吸热 （c） 气体对外做负功，向外界放出热量 （d） 气体对外做正功，内能减少 图10-17 图10-184. 若在某个过程中，一定量的理想气体的内能e随压强p的变化关系为一直线(其延长线过ep图10-18的原点)，则该过程为：（a） 等温过程 （b） 等压过程 （c） 等体过程 （d） 绝热过程 5. 在室温条件下，压强、温度、体积都相同的氮气和氦气在等压过程中吸收了相同的热量，则它们对外作功之比为w(氮)w(氦)_. （a）5/9 （b）5/7 （c）1/1 （d）9/5 6. 一定量的理想气体，由初态a经

5、历a c b过程到达终态b（如图10-19示），已知a、b两状态处于同一条绝热线上，则_.(a）内能增量为正，对外作功为正，系统吸热为正。（b）内能增量为负，对外作功为正，系统吸热为正。（c）内能增量为负，对外作功为正，系统吸热为负。（d）不能判断。vp绝热acb 图10-19 7. 理想气体卡诺循环过程的两条绝热线下的pvabcd图10-20面积大小（图10-20中阴影部分）分别为和，则二者大小关系是_. (a) (b) (c) (d)无法确定 8. 在温度分别为 327和27的高温热源和低温热源之间工作的热机，理论上的最大效率为_。 (a) 25 (b) 50 (c) 75 (d) 91.

6、74 9.设高温热源的热力学温度是低温热源的热力学温度的n倍，则理想气体在一次卡诺循环中，传给低温热源的热量是从高温热源吸取的热量的_.（a）n倍 （b）n-1倍 （c）倍 （d）倍 10. 关于热功转换和热量传递过程，有下面一些叙述：（1）功可以完全变为热量，而热量不能完全变为功。（2）一切热机的效率都不可能等于1。（3）热量不能从低温物体向高温物体传递。（4）热量从高温物体向低温物体传递是不可逆的。以上这些叙述_.（a）只有（2）、（4）正确。 （b）只有（2）、（3）、（4）正确。（c）只有（1）、（3）、（4）正确。 （d）全部正确。 二 填空题1. 有两个相同的容器，一个盛有氦气，另

7、一个盛有氧气（视为刚性分子），开始它们的压强和温度都相同，现将9j的热量传给氦气，使之升高一定温度，如果使氧气也升高同样的温度，则应向氧气传递热量为 。2. 对于室温条件下的单原子分子气体，在等压膨胀的情况下，系统对外所作之功与从外界吸收的热量之比w/q等于_ _。3. 如图10-21所示，理想气体从状态a出发经abcda循环过程回到初态a，则在一循环中气体净吸收的热量为_ _。4020412abcd 图10-214. 某理想气体等温压缩到给定体积时外界对气体作功|w1|，又经绝热膨胀返回原来体积时气体对外作功|w2|，则整个过程中气体从外界吸收的热量q = _ ，内能增加了de = _。5.

8、 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_ (摩尔气体常量 r = 8.31 j/mol k)6. 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. 7. 有1 mol刚性双原子分子理想气体，在等压膨胀过程中对外作功w，则其温度变化dt_；从外界吸取的热量qp_8. 一定量理想气体，从a状态 (2p1，v1)经历如图10-22所示的直线过程变到b状态(2p1，v2)，则ab过程中系统作功w_；内能改

9、变de=_ 图10-229. 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=_ _ 10. 已知1 mol的某种理想气体(其分子可视为刚性分子)，在等压过程中温度上升1 k，内能增加了20.78 j，则气体对外作功为_，气体吸收热量为_ 三 计算题图10-231 4 cadbe0141. 如图10-23所示, 一定量的理想气体经历a c b过程时吸热500j,则经历过程时,吸热为多少？2一定量的某种理想气体进行如图10-24所示的循环过程已知气体在状态a的温度为ta300 k，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) 图10-243气缸内贮有36 g水蒸汽(视为刚性分子理想气体)，经abcda循环过程如图10-25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： (1) da 过程中水蒸气作的功wda （2） ab 过程中水蒸气内能的增量d