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1、一、选择题一、选择题热力学作业答案热力学作业答案1单原子分子组成的理想气体自平衡态单原子分子组成的理想气体自平衡态A变化变化到平衡态到平衡态B，变化过程不知道，但，变化过程不知道，但A、B两点的压两点的压强、体积和温度都已确定，则可求出强、体积和温度都已确定，则可求出A 气体膨胀所做的功气体膨胀所做的功B气体内能变化气体内能变化C 气体传递的热量气体传递的热量D气体分子的质量气体分子的质量A热量越多热量越多 B作功越多作功越多 C内能越大内能越大 D不能确定不能确定 2理想气体的温度越高，则理想气体的温度越高，则 3.两种两种mol 数相同理想气体，氧气和二氧化碳，数相同理想气体，氧气和二氧化
2、碳，由相同初始状态进行等容吸热过程，如果吸热由相同初始状态进行等容吸热过程，如果吸热相同，则这两种气体相同，则这两种气体有有A温度升高相同温度升高相同 B温度升高不同温度升高不同C压强增加相同压强增加相同 D压强增加不同压强增加不同4.公式公式EvCVT（CV定容摩尔热容量，定容摩尔热容量，v气体摩尔数）计算理想气体内能增量时，此式气体摩尔数）计算理想气体内能增量时，此式 A只适用于准静态的等容过程只适用于准静态的等容过程 B只适用于一切等容过程只适用于一切等容过程 C只适用于一切准确态过程只适用于一切准确态过程 D适用于一切始末态为平衡态的过程适用于一切始末态为平衡态的过程 5.若若在某个过
3、程中，一定量的理想气体内能在某个过程中，一定量的理想气体内能E随随压强压强p的变化关系为一直线（延长线过的变化关系为一直线（延长线过Ep图原图原点）则该过程为点）则该过程为 A等温过程等温过程 B等压过程等压过程 C等容过程等容过程 D绝热过程绝热过程 Ep6.室温双原子分子理想气体，在等压膨胀时，室温双原子分子理想气体，在等压膨胀时，系统对外作功与从外界吸收热量之比系统对外作功与从外界吸收热量之比AQ 是是 A13 B14 C25 D27 8.在温度分别为在温度分别为327和和27的高温热源和低温的高温热源和低温热源之间工作的热机，理论上最大效率为热源之间工作的热机，理论上最大效率为 A25
4、 B50 C75 D91.74 D不能用面积来表示不能用面积来表示7一理想气体经过一循环过程一理想气体经过一循环过程ABCA，如图所示，如图所示，AB为等温过程，为等温过程，BC是等体过程，是等体过程，CA是绝热过程，是绝热过程，则该循环效率可用下列面积之比来表示则该循环效率可用下列面积之比来表示9.高温热源热力学温度是低温热源热力学温度高温热源热力学温度是低温热源热力学温度的的n倍，则理想气体在一次卡诺循环中，传给低倍，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温热源的热量是从高温热源吸取的热量的 10.根据热力学第二定律可知：根据热力学第二定律可知：A.功可以全
5、转换为热，热不能全转换为功；功可以全转换为热，热不能全转换为功；B.热可以从高温物体传到低温物体，但不能热可以从高温物体传到低温物体，但不能 从低温物体传到高温物体从低温物体传到高温物体 C.不可逆过程是不能向相反方向进行过程不可逆过程是不能向相反方向进行过程 D.一切自发过程都是不可逆的一切自发过程都是不可逆的1.在等压过程中，理想气体吸收热量一部分用来在等压过程中，理想气体吸收热量一部分用来 ，另一部分用来，另一部分用来 ，故在吸收，故在吸收一一定热量定热量的情况下，的情况下，小于等温过程，小于等温过程，小于等容过程。小于等容过程。二、填空题二、填空题做功做功2.理想气体作绝热膨胀时，依靠
6、理想气体作绝热膨胀时，依靠 而作而作功；如果此时的体积增量与作等温膨胀时的体功；如果此时的体积增量与作等温膨胀时的体积增量相同，则积增量相同，则 比作等温膨胀时比作等温膨胀时要快。要快。增加内能增加内能增加内能增加内能做功做功减少内能减少内能压强降低压强降低 3.摩尔热容量数值可以有摩尔热容量数值可以有 个，在个，在 过程过程中，摩尔热容量为零，在中，摩尔热容量为零，在 过程中，摩尔热过程中，摩尔热容量为无穷大。容量为无穷大。4.已知已知1mol 某种理想气体，在等压过程中温度某种理想气体，在等压过程中温度上升上升1K，内能增加内能增加 20.78J，则气体对外作功为则气体对外作功为 ，气体吸
7、收热量为，气体吸收热量为 。无数无数绝热绝热等温等温8.31 J29.09 J5.某理想气体等温某理想气体等温压缩压缩到到给给定体定体积时积时外界外界对对气体气体作功作功 ，又经绝热膨胀返回原来体积时气体对外又经绝热膨胀返回原来体积时气体对外作功作功 ，则整个过程中气体从外界吸收的热量，则整个过程中气体从外界吸收的热量Q=_，内能增量，内能增量 E=_。6.理想气体的定压摩尔热容量和定容摩尔热容量理想气体的定压摩尔热容量和定容摩尔热容量的关系式是的关系式是_，CPCV 的物理意义的物理意义是是_。等压比等容多吸收的热量用于对外作功等压比等容多吸收的热量用于对外作功7.第二定律开尔文表述说明第二
8、定律开尔文表述说明 不可不可逆，克劳修斯表述说明逆，克劳修斯表述说明 不可逆。不可逆。热热功功转转化化过过程程热传递过热传递过程程8.卡诺机从卡诺机从373K高温热源吸热，向高温热源吸热，向273K低温热低温热源放热。若从高温热源吸收源放热。若从高温热源吸收1000J热量，则该机热量，则该机所作的功所作的功A ，放出热量放出热量Q2 。9.对单原子分子理想气体，下面各式代表什么物对单原子分子理想气体，下面各式代表什么物理意义？理意义？(R为摩尔气体常量，为摩尔气体常量，T为气体温度为气体温度)；10绝热绝热的容器被一隔板分的容器被一隔板分为为两半。两半。设设两两边边温度温度相同。左相同。左边边
9、充充满满理想气体，其理想气体，其压压强强为为P0，右边是，右边是真空。当把隔板抽出时，左边的气体对真空作自真空。当把隔板抽出时，左边的气体对真空作自由膨胀，达到平衡后，气体的温度变化由膨胀，达到平衡后，气体的温度变化 T_0(填填,=或或)。气体的压强。气体的压强P=_，熵值，熵值_(填增加或减少填增加或减少)。P0/2增加增加三、计算题三、计算题1.如图，系统由状态如图，系统由状态a沿沿acb到达状态到达状态b的过程的过程中，有中，有350J热量传入系统，而系统作功热量传入系统，而系统作功126J。解：解：(1)沿沿abd,系统作功系统作功42 J，多少热量传入系统多少热量传入系统?(2)由
10、由b沿曲线沿曲线ba返回返回a，外界对系统作功外界对系统作功84 J，问系统是吸热还是放热问系统是吸热还是放热?热量传递多少热量传递多少?(1)Qabc=350 JEc Ea=Qabc Aabc=224J Qadc=Aadc+Ec Ea=42+224(2)Aca=-84 JQca=Aca+Ea Ec=-224-84=-308 JAabc=126 J=266 J2.1 mol单原子理想气体从单原子理想气体从300 K加热到加热到350 K，问在下列两过程中吸收了多少热量问在下列两过程中吸收了多少热量?增加了多少增加了多少内能内能?对外作了多少功对外作了多少功?(1)体积保持不变；体积保持不变；(
11、2)压力保持不变。压力保持不变。解解：（：（1）（2）3单原子分子理想气体作如图所示循环，单原子分子理想气体作如图所示循环，bc为为等温过程，在等温过程，在bc中吸热中吸热140J，试求：试求：(1)在一次循环过程中系统从外界吸收的热量在一次循环过程中系统从外界吸收的热量(2)在一次循环过程中系统向外界放出的热量在一次循环过程中系统向外界放出的热量(3)循环效率循环效率 P(105Pa)V(10-3m3)Oa ab bc c2.02.01.01.0解解:(1):(1)3单原子分子理想气体作如图所示循环，单原子分子理想气体作如图所示循环，bc为等温过为等温过程，在程，在bc中吸热中吸热140J，
12、试求：试求：(2)在一次循环过程中在一次循环过程中系统向外界放出的热量系统向外界放出的热量;(3)循环效率循环效率 P(105Pa)V(10-3m3)Oa ab bc c2.02.01.01.0解解:(2):(2)(3)4.一摩尔单原子分子理想气体作如图所示循环，一摩尔单原子分子理想气体作如图所示循环，已知已知a点的温度为点的温度为T，且，试求：且，试求：（1）一次循环过程中气体吸收的热量）一次循环过程中气体吸收的热量（2）一次循环过程中气体对外所作的净功）一次循环过程中气体对外所作的净功（3）循环效率）循环效率解解:由状态曲线得由状态曲线得 Vb=Vc=2Va,Pb=2Pa,Pc=Pa,Tb
13、=4Ta=4T,Tc=2TPVOa ab bc cV2V4.一摩尔单原子分子理想气体作如图所示循环，一摩尔单原子分子理想气体作如图所示循环，已知已知a点的温度为点的温度为T，且，试求：且，试求：（1）一次循环过程中气体吸收的热量）一次循环过程中气体吸收的热量（2）一次循环过程中气体对外所作的净功）一次循环过程中气体对外所作的净功（3）循环效率）循环效率PVOa ab bc c解解:解解:(1)ab等压压缩等压压缩放热放热5.如图示，为如图示，为1摩尔单原子分子理想气体的循环过程摩尔单原子分子理想气体的循环过程(ln2=0.69)。求。求:(1):(1)状态的状态参量；状态的状态参量；(2)求循
14、环效率。求循环效率。5.如图示，为如图示，为1摩尔单原子分子理想气体的循环过程摩尔单原子分子理想气体的循环过程(ln2=0.69)。求。求:(1):(1)状态的状态参量；状态的状态参量；(2)求循环效率。求循环效率。(2)bc等等体升温体升温 吸热吸热ca等温膨胀等温膨胀 吸热吸热解解:(1):(1)对于可逆绝热过程对于可逆绝热过程,有有6已知已知1mol理想气体的定容热容量为理想气体的定容热容量为CV，由，由状态状态a（T1，V1）经过下列三个可逆过程：先绝）经过下列三个可逆过程：先绝热膨胀到体积热膨胀到体积V2=2V1，再等容加热至温度恢复到，再等容加热至温度恢复到T1，最后等温压缩回到状态，最后等温压缩回到状态a。（1）每一个过程的熵变是多少？）每一个过程的熵变是多少？（2）整个循环过程系统的熵变是多少？）整个循环过程系统的熵变是多少？又因为 等温过程等温过程,有有（2）循环过程系统的熵变）循环过程系统的熵变等容过程等容过程,有有