武汉工程大学物理练习册练习五课件

练习五参考答案一、选择题：1[A]一、选择题：1[A]2[B]3[A]4[D]5[C]6[B]1．在下列说法中，(1)可逆过程一定是平衡过程。(2)平衡过程一定是可逆的。(3)不可逆过程一定是非平衡过程。(4)非平衡过程一定是不可逆的。哪些是正确的？[](A)(1)、(4)(B)(2)、(3)(C)(1)、(2)、(3)、(4)(D)(1)、(3)一、选择题：1[A]

可逆过程=准静态过程+无耗散；（准静态过程是初态到末态以及任一中间态都是平衡态。）

因而可逆过程一定是平衡过程，反过来平衡过程不一定是可逆的；不可逆过程可以是有耗散的平衡过程，但非平衡过程一定是不可逆的。（1）、（4）的说法是正确的。一、选择题：2[B]对过程，由PV图可知,另外，温度升高则。根据热力学第一定律：，故。也可分段考虑：ab是等体升温过程，，而，；bc是等压膨胀过程，，而，；。

一、选择题：3[A]3．一定量理想气体经历的循环过程用V－T曲线表示如图．在此循环过程中，气体从外界吸热的过程是［］

(A)A→B(B)B→C(C)C→A(D)A→B和B→C（提示：A→B为等压过程）为等压过程为等体过程为等温过程一、选择题：4[D]4．有人设计了一台卡诺热机(可逆的)．每循环一次可从400K的高温热源吸热1800J，向300K的低温热源放热800J．同时对外做功1000J，这样的设计是(A)可以的，符合热力学第一定律．(B)可以的，符合热力学第二定律．(C)不行的，卡诺循环作的功不能大于向低温热源放出的热量．(D)不行的，这个热机的效率超过理论值．［］

一、选择题：4[D]该热机满足，不违反热力学第一定律。但根据卡诺定理，热机的效率不能超过可逆热机的效率。即，

显然这个热机的效率超过理论值。一、选择题：5[C]等温膨胀过程，，，吸收的热量全部用来对外作功，显然满足热力学第一定律;同时系统发生了体积变大的永久性变化（即卡尔文表述中的其他变化），因而也不违反热力学第二定律。一、选择题：6[B]理想气体绝热地向真空自由膨胀的热力学特征：,绝热则；向真空自由膨胀不作功，，所以，故有。而故2．如图所示，已知图中画不同斜线的两部分的面积分别为S1和S2，那么：（1）如果气体的膨胀过程为a-1-b，则气体对外作功A=_____________；（2）如果气体进行a-2-b-1-a的循环过程，则它对外作功A=______________。二．填空题：循环过程净功大小等于闭合曲线所围的面积。

解:在PV图上，曲线与V轴所围面积的大小即为相应的A大小。若体积膨胀，则，若体积缩小，则。二．填空题：3．2mol单原子分子理想气体，经过一等容过程后，温度从200K上升到500K，若该过程为准静态过程，气体吸收的热量为

；若为不平衡过程，气体吸收的热量为

。解：等容过程则若为不平衡过程，由于体积保持不变，功依然为零。而故此时,依然不变。二．填空题：4.

6.00×102

J;1.00×103

J;1.60

4.将1mol理想气体等压加热，使其温度升高72.0K，传给它的热量等于1.60×103J，求：(1)气体所作的功_________；(2)气体内能的增量___________

；(3)比热容比______。解：气体所作的功：

根据热力学第一定律：

而

二．填空题：4.

6.00×102

J;1.00×103

J;1.60

4.将1mol理想气体等压加热，使其温度升高72.0K，传给它的热量等于1.60×103J，求：(1)气体所作的功_________；(2)气体内能的增量___________

；(3)比热容比______。注：常见的错误解法已知热量，而可得到误以为是的单原子气体，从而发生错误。二．填空题：5.3mol的理想气体开始时处在压强p1=6atm、温度T1=500K的平衡态．经过一个等温过程，压强变为p2=3atm．该气体在此等温过程中吸收的热量Q＝___________

J。解：等温过程二．填空题：（3）（2）（1）PV0V0V0/2内能：（1）过程内能减少最多。内能变化只与温度有关（2）等温过程，T不变，（3）绝热过程，体积减小，外界对气体做功，，则（1）等压压缩，P不变，V减小，则T减小，二．填空题：因为则故（1）等压过程，如图，（2）等温过程，（3）绝热过程热量：（1）过程气体放热最多。由（3）（2）（1）PV0V0V0/2三．计算题解：（1）（2）功等于梯形的面积：

根据图像，有，则1．1mol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，其中表示1mol物质在过程中升高温度时所吸收的热量。）

三．计算题（4）所以或：功等于两个三角形面积之差：（3）三．计算题根据热力学第一定律，绝热过程气体对外作的功为

气体在整个过程中对外作的功为

这里则解法2：整体考虑整个过程的初态温度等于末态温度，因而，则，绝热过程不发生热量交换，所以三．计算题3．比热容比

g

＝1.40的理想气体进行如图所示的循环。已知状态A的温度为300K。求：(1)状态B、C的温度；