《大学物理学》热力学基础练习题.docx
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《大学物理学》热力学基础练习题
合肥学院《大学物理Ⅰ》自主学习材料
《大学物理学》热力学基础
一、选择题
13-1．如图所示，bca为理想气体的绝热过程，b1a和b2a是任意过程，则上述两过程中气
体做功与吸收热量的情况是（）pa
（A）b1a过程放热、作负功，b2a过程放热、作负功；
2
c
（B）b1a过程吸热、作负功，b2a过程放热、作负功；
（C）b1a过程吸热、作正功，b2a过程吸热、作负功；
1
b
V
O
（D）b1a过程放热、作正功，
b2a过程吸热、作正功。
【提示：
体积压缩，气体作负功；三个过程中
a和b两点之间的内能变化相同，
bca线是绝热过程，既不
吸热也不放热，b1a过程作的负功比
b2a过程作的负功多，由Q
WE知b2a过程放热，b1a过程吸热】
13-2．如图，一定量的理想气体，由平衡态A变到平衡态B，且他们的压强相等，即PAPB。
问在状态A和状态B之间，气体无论经过的是什么过程，气体必然
（
）
（A）对外作正功；（B）内能增加；
p
（C）从外界吸热；（D）向外界放热。
A
【提示：
由于TA
TB，必有EA
EB；而功、热量是
B
V
过程量，与过程有关】
O
13-3．两个相同的刚性容器，一个盛有氢气，一个盛氦气（均视为刚性理想气体
），开始时它
们的压强和温度都相同，现将
3J的热量传给氦气，使之升高到一定的温度，若氢气也升高
到同样的温度，则应向氢气传递热量为
（
）
（A）6J；（B）3J；（C）5J；（D）10J。
【提示：
等体过程不做功，有Q
E，而
M
i
，所以需传5
J】
E
RT
Mmol
2
13-4．有人想象了如图所示的四个理想气体的循环过程，则在理论上可以实现的是（
）
p
p
绝热
等温
等温
等体
绝热
绝热
O
（A）
V
O
V
（B）
p
p
等
等压
体
绝热
绝热
绝热
等温
O
（C）
V
O
V
（D）
【提示：
（A）绝热线应该比等温线陡，（B）和（C）两条绝热线不能相交】
热力学基础-1
合肥学院《大学物理Ⅰ》自主学习材料
13-5．一台工作于温度分别为327℃和27℃的高温热源与低温热源之间的卡诺热机，每经历
一个循环吸热2000J，则对外做功（）
（A）2000J；（B）1000J；（C）4000J；（D）500J。
1
T2
W，可求得1
300
Q1000J】
【卡诺热机的效率为
，
50%，则W
T1
Q
600
13-6．根据热力学第二定律（）
（A）自然界中的一切自发过程都是不可逆的；
（B）不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程；
（C）热量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；
（D）任何过程总是沿熵增加的方向进行。
【（A）正确；（B）少“不引起其他变化”；（C）想想空调和冰箱热量；（D）少“孤立系统”条件】
7．如图所示为一定量的理想气体的
p—V图，由图可得出结论
（
）
p（atm）
（A）ABC是等温过程；（B）TA
TB；
3
A
B
2
（C）TA
（D）TA
TB；
TB。
1
C
V（103m3）
【提示：
等温线是一条有关原点对称的反比例函数曲线】
O
12
3
13--2．对于室温下定体摩尔热容
CV
2.5R的理想气体，在等压膨胀的情况下，系统对外
做功与从外界吸收的热量之比
W/Q等于
（
）
（A）1/3；（B）1/4；（C）2/5；（D）2/7。
【提示：
等压膨胀吸热为Q
M
E
M
T，所以，功为
（CVR）T，内能变化为
CV
Mmol
Mmol
M
RT，则A
1】
W
Mmol
Q
3.5
13-9．气缸内储有
2.0mol的空气，温度为
27℃，若使空气的体积等压膨胀到原来的
3倍，
则因为空气而对外界所作的功为（）
（A）897J；（B）4986
J；（C）9972J；（D）14958
J。
【提示：
等压膨胀对外功为W
RT，而等压变化满足盖?
吕萨克方程
V1
V2，可求出T
2
900K，
T1
T2
则W28.316009972J】
10．一定量的理想气体，处在某一初始状态，现在要使它的温度经过一系列状态变化后回到
初始状态的温度，可能实现的过程为（）
（A）先保持压强不变而使它的体积膨胀，接着保持体积不变而增大压强；
（B）先保持压强不变而使它的体积减小，接着保持体积不变而减小压强；
（C）先保持体积不变而使它的压强增大，接着保持压强不变而使它体积膨胀；
（D）先保持体积不变而使它的压强减小，接着保持压强不变而使它体积膨胀。
热力学基础-2
合肥学院《大学物理Ⅰ》自主学习材料
【提示：
（A）选项温度一直升高，（B）选项温度一直降低，（C）选项温度一直升高】
11．气体的定压摩尔热容CP大于定体摩尔热容CV，其主要原因是（）
（A）膨胀系数不同；（B）温度不同；
（C）气体膨胀需作功；（D）分子引力不同。
【提示：
CPCVR的原因是定压时气体膨胀做功，但定体时气体体积不变不做功】
12．压强、体积和温度都相同（常温条件）的氧气和氦气在等压过程中吸收了相等的热量，
它们对外作的功之比为（）
（A）1:
1；（B）5:
9；（C）5:
7；（D）9:
5。
【提示：
双原子分子的氧气在等压过程中吸收热量为
QO
M
5
R
R）TO
，单原子分子的氦气在
（
2
Mmol2
2
等压过程中吸收热量为
M
3
THe，当QO2
QHe
时，
TO2
THe，即
TO
5
而
QHe
（RR）
2
Mmol
2
THe
7
7
TO2
5
TO2
M
i
，所以WO2
QO2
EO2
R
R
TO2】
2
2
E
RT
WHe
QHe
EHe
5
3
THe
Mmol
2
THe
THe
R
R
2
2
13．一摩尔单原子理想气体，从初态温度
T1、压强p1、体积V1，准静态地等温压缩至体积
V2，外界需作多少功？
（
）
（A）RT1lnV2
；（B）RT1lnV1；（C）p1（V2
V1）；（D）p2V2p1V1。
V1
V2
V2
M
RT
】
【提示：
等温过程做功为W
M
dV
V1
V
mol
14．对于理想气体系统来说，在下列过程中，那个过程系统所吸收的热量、内能的增量和对
外做功三者均为负值（）
（A）等容降压过程；（B）等温膨胀过程；（C）等压压缩过程；（D）绝热膨胀过程。
【提示：
等容过程不做功，等温过程无内能的增量，绝热过程无热量传递，等压压缩过程系统对外作负功，
温度降低，向外放热】
13-15．如图所示，一定量的理想气体经历
ACB过程时吸热
700J，则经历ACBDA过程时吸
热为（）
p/（105Pa）
（A）700J；（B）
700J；
A
D
4
（C）500J；（D）500J。
3
C
2
【提示：
∵PAVAPBVB，∴TATB，表明A、B两位置等温，
E
B
1
等温过程无内能的增量；
BD为等容过程，不做功，吸收热
123
4V/（103m3）
量全部使得内能增加；D
A为等压过程，放出热量，对外做
负功，同时内能减少，对外做的负功为WDA
PA（VAVD）1200
J；∴理想气体经历
BDA过程内能不
热力学基础-3
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