热学试题Word下载.docx
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(A)6J.(B)5J.(C)3J.(D)2J.
3.某理想气体状态变化时,内能随体积的变化关系如图中AB直线所示.A→B表示的过程是[]
(A)等压过程.(B)等体过程.
(C)等温过程.(D)绝热过程.
4.在所给出的四个图象中,哪个图象能够描述一定质量的理想气体,在可逆绝热过程中,密度随压强的变化?
5.气缸中有一定量的氦气(视为理想气体),经过绝热压缩,体积变为原来的一半,则气体分子的平均速率变为原来的[]
(A)24/5倍.(B)22/3倍.(C)22/5倍.(D)21/3倍.
6.对于室温下的双原子分子理想气体,在等压膨胀的情况下,系统对外所作的功与从外界吸收的热量之比W/Q等于[]
(A)2/3.(B)1/2.(C)2/5.(D)2/7.
7.理想气体卡诺循环过程的两条绝热线下的面积大小(图中阴影部分)分别为S1和S2,则二者的大小关系是:
(A)S1>
S2.(B)S1=S2.
(C)S1<
S2.(D)无法确定.
[]
8.如图所示,一绝热密闭的容器,用隔板分成相等的两部分,左边盛有一定量的理想气体,压强为p0,右边为真空.今将隔板抽去,气体自由膨胀,当气体达到平衡时,气体的压强是
(A)p0.(B)p0/2.
(C)2γp0.(D)p0/2γ.[]
(Cp/CV)
9.一定量的理想气体,开始时处于压强,体积,温度分别为p1,V1,T1的平衡态,后来变到压强,体积,温度分别为p2,V2,T2的终态.若已知V2>
V1,且T2=T1,则以下各种说法中正确的是:
(A)不论经历的是什么过程,气体对外净作的功一定为正值.
(B)不论经历的是什么过程,气体从外界净吸的热一定为正值.
(C)若气体从始态变到终态经历的是等温过程,则气体吸收的热量最少.
(D)如果不给定气体所经历的是什么过程,则气体在过程中对外净作功和从外界净吸热的正负皆无法判断.[]
10.如图所示,一定量的理想气体,沿着图中直线从状态a(压强p1=4atm,体积V1=2L)变到状态b(压强p2=2atm,体积V2=4L).则在此过程中:
(A)气体对外作正功,向外界放出热量.
(B)气体对外作正功,从外界吸热.
(C)气体对外作负功,向外界放出热量.
(D)气体对外作正功,内能减少.
[]
11.一定量的理想气体,从a态出发经过①或②过程到达b态,acb为等温线(如图),则①、②两过程中外界对系统传递的热量Q1、Q2是
(A)Q1>
0,Q2>
0.(B)Q1<
0,Q2<
0.
(C)Q1>
0.(D)Q1<
[]
12.一定量的理想气体经历acb过程时吸热500J.则经历acbda过程时,吸热为
(A)–1200J.(B)–700J.
(C)–400J.(D)700J.
13.如图所示,设某热力学系统经历一个由c→d→e的过程,其中,ab是一条绝热曲线,e、c在该曲线上.由热力学定律可知,该系统在过程中
(A)不断向外界放出热量.
(B)不断从外界吸收热量.
(C)有的阶段吸热,有的阶段放热,整个过程中吸的热量等于放出的热量.
(D)有的阶段吸热,有的阶段放热,整个过程中吸的热量大于放出的热量.
(E)有的阶段吸热,有的阶段放热,整个过程中吸的热量小于放出的热量.[]
14.理想气体经历如图中实线所示的循环过程,两条等体线分别和该循环过程曲线相切于a、c点,两条等温线分别和该循环过程曲线相切于b、d点a、b、c、d将该循环过程分成了ab、bc、cd、da四个阶段,则该四个阶段中从图上可肯定为放热的阶段为
(A)ab.(B)bc.
(C)cd.(D)da.[]
15.某理想气体分别进行了如图所示的两个卡诺循环:
Ⅰ(abcda)和Ⅱ(a'
b'
c'
d'
a'
),且两个循环曲线所围面积相等.设循环I的效率为,每次循环在高温热源处吸的热量为Q,循环Ⅱ的效率为′,每次循环在高温热源处吸的热量为Q′,则
(A)<
′,Q<
Q′.(B)<
′,Q>
Q′.
(C)>
Q′.(D)>
16.关于可逆过程和不可逆过程有以下几种说法:
(1)可逆过程一定是平衡过程.
(2)平衡过程一定是可逆过程.
(3)不可逆过程发生后一定找不到另一过程使系统和外界同时复原.
(4)非平衡过程一定是不可逆过程.
以上说法,正确的是:
(A)
(1)、
(2)、(3).(B)
(2)、(3)、(4).
(C)
(1)、(3)、(4).(D)
(1)、
(2)、(3)、(4).[]
17.所列四图分别表示理想气体的四个设想的循环过程.请选出其中一个在物理上可能实现的循环过程的图的标号.
18.如图所示:
一定质量的理想气体,从同一状态A出发,分别经AB(等压)、AC(等温)、AD(绝热)三种过程膨胀,使体积从V1增加到V2.问哪个过程中气体的熵增加最多?
哪个过程中熵增加为零?
正确的答案是:
(A)过程AB熵增加最多,过程AC熵增加为零.
(B)过程AB熵增加最多,过程AD熵增加为零.
(C)过程AC熵增加最多,过程AD熵增加为零.
(D)过程AD熵增加最多,过程AB熵增加为零.
19.设1mol理想气体,从同一初始平衡态出发,进行可逆的等压过程或等体过程.在温熵图(T~S)中,对于相同的温度
(A)等压过程曲线的斜率大于等体过程曲线的斜率.
(B)等压过程曲线的斜率小于等体过程曲线的斜率.
(C)两种过程曲线的斜率相等.
(D)两种过程曲线的斜率孰大孰小取决于温度的值.[]
二、填空题
1.(5分)一定量理想气体,从同一状态开始把其体积由压缩到,分别经历以下三种过程:
(1)等压过程;
(2)等温过程;
(3)绝热过程.其中:
__________过程外界对气体作功最多;
__________过程气体内能减小最多;
__________过程气体放热最多.
2.(3分)水的定压比热为.有1kg的水放在有电热丝的开口桶内,如图所示.已知在通电使水从30℃升高到80℃的过程中,电流作功为4.2×
105J,那么过程中系统从外界吸收的热量Q=______________.
3.(3分)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为Q=_____________J.
(普适气体常量)
4.(3分)右图为一理想气体几种状态变化过程的p-V图,其中MT为等温线,MQ为绝热线,在AM、BM、CM三种准静态过程中:
(1)温度升高的是__________过程;
(2)气体吸热的是__________过程.
5.(3分)一定量的理想气体,在p—T图上经历一个如图所示的循环过程(a→b→c→d→a),其中a→b,c→d两个过程是绝热过程,则该循环的效率η=______________.
6.(5分)设在某一过程中,系统由状态A变为状态B,
如果_________________________________________________,则该过程称为可逆过程;
如果__________________________________________则该过程称为不可逆过程.
7.(4分)所谓第二类永动机是指____________________________________________,
它不可能制成是因为违背了____________________________________________.
8.(3分)由绝热材料包围的容器被隔板隔为两半,左边是理想气体,右边真空.如果
把隔板撤去,气体将进行自由膨胀过程,达到平衡后气体的温度__________(升高、降低或不变),气体的熵__________(增加、减小或不变).
9.(3分)已知某理想气体的比热容比为γ,若该气体分别经历等压过程和等体过程,温度由T1升到T2,则前者的熵增加量为后者的______________倍.
10.(4分)1mol理想气体在气缸中进行无限缓慢的膨胀,其体积由V1变到V2.
(1)当气缸处于绝热情况下时,理想气体熵的增量∆S=_________________.
(2)当气缸处于等温情况下时,理想气体熵的增量∆S=_________________.
11.(5分)三个附图所示分别是一定量理想气体经历的可逆过程曲线.试判断各图上a,b两点中处于哪一点的状态时理想气体的熵大,在熵大的那一点上画上“√”,若在两点时的熵一样大,则在两点上都画上“√”.
12.(4分)一个能透热的容器,盛有各为1mol的A、B两种理想气体,C为具有分子筛作用的活塞,能让A种气体自由通过,不让B种气体通过,如图所示.活塞从容器的右端移到容器的一半处,设过程中温度保持不变,则
(1)A种气体熵的增量∆SA=_____________________,
(2)B种气体熵的增量∆SB=______________________.
三、计算题
1.(5分)气缸内盛有单原子分子的理想气体,若绝热压缩使其体积减半,问气体分子的方均根速率变为原来的几倍?
2.(5分)摩尔的某种理想气体,状态按的规律变化(式中a为正常量),当气体体积从V1膨胀到V2时,试求气体所作的功W及气体温度的变化T1-T2各为多少.
3.(8分)温度为25℃、压强为1atm的1mol刚性双原子分子理想气体,经等温过程体积膨胀至原来的3倍.(普适气体常量R=8.31,ln3=1.0986)
(1)计算这个过程中气体对外所作的功.
(2)假若气体经绝热过程体积膨胀为原来的3倍,那么气体对外作的功又是多少?
4.(10分)一个可以自由滑动的绝热活塞(不漏气)把体积为2V0的绝热容器分成相等的两部分Ⅰ和Ⅱ.I、Ⅱ中各盛有摩尔数为的刚性分子理想气体(分子的自由度为i),温度均为T0.今用一外力作用于活塞杆上,缓慢地将Ⅰ中气体的体积压缩为原体积的一半.忽略摩擦以及活塞和杆的体积,求外力作的功.
5.(5分)如图所示,AB、DC是绝热过程,CEA是等温过程,BED是任意过程,组成一个循环。
若图中EDCE所包围