热力学习题答案.docx

1、热力学习题答案一、9选择题(共1分,每题3分)1、1、1mol理想气体从pV图上初态分别经历如图所示得（)或(2)过程到达末态、已知TaQ； （） Q10; (C) 21; (D) Q1Q;（E）=Q20、 、图（a）,(b)，(c)各表示连接在一起得两个循环过程，其中(c)图就是两个半径相等得圆构成得两个循环过程, 图（a)与(b)则为半径不相等得两个圆、那么: (A) 图（a)总净功为负,图（b)总净功为正,图(c)总净功为零; （B)图(a)总净功为负,图（b)总净功为负，图(c)总净功为正;(） 图()总净功为负,图(b)总净功为负，图(c)总净功为零; (D） 图(a)总净功为正,图

2、(）总净功为正，图(c)总净功为负、 3、如果卡诺热机得循环曲线所包围得面积从图中得acd增大为abda,那么循环abca与abcda所做得净功与热机效率变化情况就是: (A)净功增大,效率提高; (B)净功增大,效率降低； (C) 净功与效率都不变; (D)净功增大,效率不变、 、一定量得理想气体分别由图中初态经过程b与由初态 经过程初态cb到达相同得终态b, 如图所示，则两个过程中气体从外界吸收得热量Q1,Q2得关系为 （A) Q10, 1Q2 ；（) 0,Q10,1Q2 、 5、根据热力学第二定律可知: D (A) 功可以全部转换为热,但热不能全部转换为功；（B) 热可以从高温物体传到低

3、温物体,但不能从低温物体传到高温物体；(C) 不可逆过程就就是不能向相反方向进行得过程;(D)一切自发过程都就是不可逆得、6、对于理想气体来说，在下列过程中,哪个过程系统所吸收得热量、内能得增量与对外做得功三者均为负值？ D (） 等容降压过程; (B) 等温膨胀过程; (C) 绝热膨胀过程; （) 等压压缩过程、 、在下列各种说法中,哪些就是正确得？ B (1) 热平衡过程就就是无摩擦得、平衡力作用得过程、(2)热平衡过程一定就是可逆过程、（3) 热平衡过程就是无限多个连续变化得平衡态得连接、() 热平衡过程在p-V图上可用一连续曲线表示、 () (1）,（)； （) (3),（); （)

4、(2),（3)，(4); （D) （1）,()，（3),()、8、对于室温下得双原子分子理想气体,在等压膨胀得情况下,系统对外所做得功与从外界吸收得热量之比A/Q等于: D (A)1/； (B)1/4; (C） 2/5; （) 2/7、 9、在温度分别为 32与7得高温热源与低温热源之间工作得热机,理论上得最大效率为 (A） 2 (B） (C)5% (D) 1、4% 10、一定量得理想气体,从p-V图上初态a经历(1）或()过程到达末态,已知a、两态处于同一条绝热线上（图中虚线就是绝热线),则气体在 B (A)()过程中吸热，（2) 过程中放热. (B)(1)过程中放热,() 过程中吸热. (

5、C) 两种过程中都吸热. () 两种过程中都放热. 二、填空题、有ml刚性双原子分子理想气体,在等压膨胀过程中对外做功A,则其温度变化T=_ A/ _;从外界吸收得热量Qp=_7A2 _、一个作可逆卡诺循环得热机,其效率为,它得逆过程得致冷机致冷系数w = /(1-T2),则与w得关系为_、3、一热机由温度为2得高温热源吸热,向温度为27得低温热源放热、若热机在最大效率下工作,且每一循环吸热2000J，则此热机每一循环做功_400_J、 4.热力学第二定律得克劳修斯叙述就是_热量不能自动地从低温物体传向高温物体开尔文叙述就是_不可能把从单一热源吸收得热量在循环过程中全部转变为有用得功,而不引起

6、任何其她物体为生变化_、5、下面给出理想气体状态方程得几种微分形式,指出它们各表示什么过程、（1)dV=(mM）dT表示_等压_过程;(2）Vp=（)Rd表示_等体_过程;(3）pdV+Vp=0表示_等温_过程、 、如图，温度为T0，2T0，3T0三条等温线与两条绝热线围成三个卡诺循环：()abca；()dce;(3)abefa,则其效率分别为:=_33、3%_;2=_0% _;3=_66、7_、. 理想气体在如图所示ab-c过程中,系统得内能增量=_0_8、已知一定量得理想气体经历p-T图上所示得循环过程,图中过程12中,气体_吸热_(填吸热或放热)。 、一定量得理想气体,从p-图上状态A出

7、发,分别经历等压、等温、绝热三种过程由体积1膨胀到体积V2，试画出这三种过程得p-V图曲线、在上述三种过程中:(1)气体对外做功最大得就是_等压_过程；(2)气体吸热最多得就是_等压_过程、 P A V V V. 1ml双原子刚性分子理想气体,从状态(p1，V1）沿pV图所示直线变到状态b(p，V2），则气体内能得增量=_1、热力学第二定律得开尔文叙述与克劳修斯叙述就是等价得，表明在自然界中与热现象有关得实际宏观过程都就是不可逆得、 开尔文表述指出了_功热转换_过程就是不可逆得，而克劳修斯表述指出了_热传导_过程就是不可逆得、2、要使一热力学系统得内能增加,可以通过_做功_或_热传递_两种方式

8、,或者两种方式兼用来完成热力学系统得状态发生变化时,其内能得改变量只决定于_初末状态_,而与_过程_无关.三、判断题1、不规则地搅拌盛于绝热容器中得液体,液体温度在升高,若将液体瞧作系统,则外界对系统作功,系统得内能增加。答案:对2、热力学系统得状态发生变化时,其内能得改变量只决定于初末态得温度而与过程无关。答案：错、 处于热平衡得两个系统得温度值相同,反之，两个系统得温度值相等,它们彼此必定处于热平衡。答:对(温度相等就是热平衡得必要充分条件）4、 系统得某一平衡过程可用P-图上得一条曲线来表示。答案：对5、当系统处于热平衡态时,系统得宏观性质与微观运动都不随时间改变。答案:错6、在如图所示

9、得pV图中,曲线acda所包围得面积表示系统内能得增量 答案:“表示系统内能增量”就是错误得,应改正为:“表示整个过程中系统对外所做得净功”7、质量为M得氦气(视为理想气体)，由初态经历等压过程,温度升高了.气体内能得改变为=(M/mol）。答案:错 8、 摩尔数相同得氦气与氮气(视为理想气体),从相同得初状态(即p、V、T相同)开始作等压膨胀到同一末状态.则对外所作得功相同。答案:对 三、计算题1、64g得氧气得温度由0升至5,(1）保持体积不变;（2)保持压强不变、在这两个过程中氧气各吸收了多少热量?各增加了多少内能?对外各做了多少功? 解: (1) (2分) （1分） （1分)(2) (

10、2分) （1分) (2分)2、一定量得理想气体经历如图所示得循环过程,AB与就是等压过程，与A就是绝热过程、已知Tc=30K,TB=400K,求此循环得效率、 解 由于,(2分) (分) (1分)根据绝热过程方程得到: (2分) 又 所以 (分)、一定量得氦气,经如图所示得循环过程、求：(1)各分过程中气体对外做得功，内能增量及吸收得热量；（2)整个循环过程中气体对外做得总功及从外界吸收得总热量、 解 () AB过程: (1分） (1分) (1分）B过程: (分) (1分)A过程： (1分) (1分） (1分) (2) 总功 （分) 总热量 (1分)、如图所示,abd为1l单原子分子理想气体得

11、循环过程,求:(1) 气体循环一次,在吸热过程中从外界共吸收得热量;() 气体循环一次对外做得净功；(3） 证明T=TTd、 (1)过程ab与c为吸热过程, 吸热总与为 (）循环过程对外所作总功为图中矩形面积 W pb(cVb）-d(Vd Va) = J 5、1mol单原子分子得理想气体,经历如图所示得可逆循环,连接a两点得曲线得方程为=V2/V2,a点得温度为T0、(1)试以T,表示,，过程中气体吸收得热量;(2)求此循环得效率、 解:设a状态得状态参量为，V0,0，则 (2分) 由, 则 （分)又 ， 则 (1） 过程(1分)过程 (分）过程 (分） (1分)(2） (2分)6、 如题7-

12、10图所示,一系统由状态沿到达状态b得过程中,有30 热量传入系统，而系统作功 J.(）若沿时,系统作功42 J,问有多少热量传入系统？()若系统由状态沿曲线返回状态时,外界对系统作功为4 J,试问系统就是吸热还就是放热?热量传递就是多少?题7-10图解：由过程可求出态与态得内能之差 过程,系统作功 系统吸收热量过程,外界对系统作功 系统放热7、 1 mol单原子理想气体从30 K加热到35 ，问在下列两过程中吸收了多少热量?增加了多少内能?对外作了多少功?(1)体积保持不变;(2）压力保持不变.解:()等体过程由热力学第一定律得吸热 对外作功 (2)等压过程吸热 内能增加 对外作功 8、 m

13、l得理想气体得T-V图如题7-1图所示,为直线,延长线通过原点O.求过程气体对外做得功.题715图解:设由图可求得直线得斜率为 得过程方程 由状态方程 得 过程气体对外作功9、 某理想气体得过程方程为为常数,气体从膨胀到.求其所做得功.解:气体作功1、 设有一以理想气体为工质得热机循环,如题-1图所示.试证其循环效率为答:等体过程吸热 绝热过程 等压压缩过程放热 循环效率 题7-图 11、 1 ml双原子分子理想气体从状态(，V1)沿p 图所示直线变化到状态B（,V),试求: (1)气体得内能增量(2)气体对外界所作得功. (3)气体吸收得热量.(4)此过程得摩尔热容. (摩尔热容C,其中表示1 m物质在过程中升高温度时所吸收得热量.) 解答:（1） 分(2) , 为梯形面积,根据相似三角形有V= p2V1,则 . 3分 (3) Q=W=( p2V-p11 ) 分(4) 以上计算对于AB过程中任一微小状态变化均成立,故过程中 =3(pV) 由状态方程得 (pV） =RT, 故 3T,摩尔热容 CQ/T=3R 3分