热力学基础习题解答

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=5.065×103J ; (2) Eab=3.039×104 J ； (3) 净功 W= 5.47×103 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。

3、（C）温度升高相同，压强增加不同。 （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 =

4、2 atm，体积V2 =4 L )则在此过程中： （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

5、 6. 一定量的理想气体，由初态a经历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)

6、 50 (C) 75 (D) 91.74 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.

7、 有两个相同的容器，一个盛有氦气，另一个盛有氧气（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 =

8、 _ ，内能增加了DE = _。5. 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(

9、2p1，V2)，则AB过程中系统作功W_；内能改变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