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1、大学物理 热力学基础, C ,选择题 1. 有两个相同的容器，容积不变，一个盛有氦气，另一个盛有氢气（均可看成刚性分子）,它们的压强和温度都相等。现将5J 的热量传给氢气，使氢气温度升高，如果使氦气也升高同样的温度，则应向氦气传递的热量是 （A） 6 J （B） 5 J （C） 3 J （D） 2 J,P,V,T相同，摩尔数相同,2. 对于理想气体系统来说，在下列过程中，哪个过程系统所吸收的热量、内能的增量和对外作的功三者均为负值： （A）等容降压过程 （B）等温膨胀过程 （C）绝热膨胀过程 （D）等压压缩过程 （ ）,D,3. 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
2、的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 （ ）,D, A ,4. 如图所示，一定量理想气体从体积为V1 膨胀到V2 ，AB 为等压过程，AC 为等温过程， AD为绝热过程，则吸热最多的是： （A） AB 过程 （B）AC 过程 （C） AD 过程 （D）不能确定, C ,5. 根据热力学第二定律判断下列哪种说法是 正确的： （A）热量能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； （B）功可以全部变为热，但热不能全部变为功； （C）气体能够自由膨胀，但不能自由压缩； （D）有规则运动的能量能够变为无规则运
3、动的能 量，但无规则运动的能量不能够变为有规则 运动的能量。,第二种情况：热全部变为功（等温膨胀），系统的体积改变, B ,6. 一定量理想气体，沿着图中直线状态从 a 变到状态 b ，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。, D ,（A）净功增大，效率提高； （B）净功增大，效率降低； （C）净功和效率都不变； （D）净功增大，效率不变,7. 如图，一卡诺机由原来采用循环过程 a b c d a 改为采用循环过程 ，则循环过程 的,8、一定量的某种理想气体起始温
4、度为T，体积为V，该气体经过下列三个平衡过程（1）等温膨胀到体积2V；（2）等体变化使压强和温度降低（3）绝热压缩回到原来体积V和温度T，则此整个循环过程 中，气体 A、向外界放热B、对外界做正功 C、热力学能增加D、热力学能减小,答案：B,9、下列说法中，哪些是正确的 1、可逆过程一定是准静态过程；2、准静态过程一定是可逆的 4、不可逆过程一定是非准静态过程；4、非准静态过程一定是不可逆的。,A、（1，4）；B、（2，3）；C、（1，3）；D、（1，2，3，4）,答案：A,10、根据热力学第二定律，下列那种说法正确 A功可一全部转换成热，但热不可以全部转换成功 热可以从高温物体传递到低温物体
5、，反之则不行 气体能自由膨胀，但不能自动收缩 有规则运动的能量能够变成无规则运动的能量，但无规则运动的能量不能变成有规则运动的能量。,答案：,11、关于可逆不可逆过程的判断，正确的是 1、可逆过程一定是准静态过程； 2、准静态过程一定是可逆的 3、不可逆过程是不能反方向进行的过程； 4、有摩擦的过程一定是不可逆的。,A、（1，2，3）；B、（1，2，4）；C、（1，4）；D、（2，4）,答案：C,12、如图所示，一定量理想气体经历bca过程时放热200J，则经历adbca过程做净功为 A、1200J；B、1000J；C、700J；D、600J,解： ad等压过程，吸收热量Q1，一部分用于做功A
6、1=1200J，一部分用于增加气体内能E1。,db过程为等压降温过程，系统内能减少为 E 2，放出热量Q2，做功为0,bca过程为压缩过程，外界对系统做功A3，系统放出热量Q3=200J，同时系统内能增加E 3=0（由于初末态温度不变）；故外界做功为A3=200J,经过adbca一个循环，做功为：A=A1-A3=1200-200=1000J,答案：B,传热,做功,温度的变化,过程,填空题 1. 要使一热力学系统的内能增加，可以通过 或 两种方式，或者两种 方式兼用来完成。理想气体的状态发生变 化时，其内能的增量只决定于 ，而与 无关。,124.7,-84.35,2 一气缸内储有 10 mol
7、单原子分子理想气体，在压缩过程中，外力做功 209 J，气体温度升高 1 K，则气体内能的增量 E 为 J， 吸收的热量 Q 为 J。,1/2,2,3. 16 g 氧气在 400 K 温度下等温压缩，气体放出的热量为 1152 J ，则被压缩后的气体的体积为原体积的 倍，而压强为原来压强的 倍。,H2：2g/mol; N2：28g/mol; H2O：18g/mol He：1g/mol; O2：32g/mol,4一定量的氧气，经绝热压缩过程，体积变为 原来的五分之一，若初始温度为 ，压强为 ，则压缩后的压强为 ，温度 为 K。,9.52,571,5某理想气体在 p-V图上等温线与绝热线相交于 A
8、点，如图。已知 A点的压强 ，体 积 ，而且 A点处等温线斜率与绝 热线斜率之比为0.714。现使气体从 A点绝热膨胀 至B点，其体积 ，B点处的压强 为 。,7.58104Pa,6一定量的理想气体从同一初态A出发，分别经 历等压、等温、绝热三种过程由体积V1膨胀到V2。 在上述三种过程中， 过程对外作功最多； 过程对外作功最少， 过程内能 增加； 过程内能减少。,等压,等压,绝热,绝热,卡诺,25%,7. 以一定量的理想气体作为工作物质，在 P - T图中经图示的循环过程。图中a b及 c d为两个绝热过程，则循环过程为 循环， 其效率为 。,320 K,8. 一卡诺热机在每次循环中都要从温
9、度为 400 K 的高温热源吸热 418 J ，向低温热源放热 334.4 J ，低温热源的温度为 。如果将上述卡诺热机的每次循环都逆向地进行，从原则上说，它就成了一部致冷机，则该逆向卡诺循环的致冷系数为 。,4,计算题 11mol 氢气，在压强为 1 atm ，温度为 20 oC 时，体积为V0 . 现使氢气分别经如下过程到达同一末态。（1）先保持体积不变，加热使其温度升高到80 oC，然后令其作等温膨胀，直至体积变为原体积的两倍；（2）先使其作等温膨胀至体积为原体积的两倍， 然后保持体积不变，加热到 80 oC . 试分别求出上述两个过程中气体的吸热，做功和内能的增量，并作出 P-V 图（
10、氢气可视为理想气体）。,20 C,80 C,解,（1）,等容过程,等温过程,（2）,等温过程,等容过程,2. 一定量的单原子分子理想气体，从A态出发经过等压过程膨胀到B态，又经过绝热过程膨胀到C态，如图所示。试求这全过程中，该气体对外所做的功、内能的增量以及吸收的热量。,解,全过程：,由图得，,3. 图所示，有一定量的理想气体，从初状态 a（P1,V1）开始，经过一个等容过程达到压强为P1/4 的 b 态，再经过一个等压过程达到状态 c ，最后经过等温过程而完成一个循环。求该循环过程中系统对外做的功 A 和吸收的热量 Q .,解：设状态 c 的体积为V2 , 由于a , c 两状态的温度相同,
11、在 b c 等压过程中功,故,循环过程,而在 a b 等容过程中功,在 c a 等温过程中功,系统对外作功,净热量为,设燃气涡轮机内的理想气体作如图所示的循环过程，其中 1 2 ，3 4 为绝热过程；2 3 ，4 1 为等压过程，证明此循环的效率为,解：,在等压过程中吸热为,由上述二式得：,从而证得循环的效率为,1、在热学中可以作为热力学系统的是 A、只能是气体；B、只能是理想气体 C、可以是气体液体和固体；D、是单个分子和原子,答案：C,2、热力学系统处于平衡态可以理解为 A、系统的宏观性质(P,V,T)不变化 B、不受外界影响，系统的宏观性质(P,V,T)不变化 C、系统内各处压强P和温度
12、T不一定处处相同 D、系统内每个分子都处于平衡的状态,答案：B,3、两个体积相同的密闭钢瓶，装着同一种气体，压强相同，它们的温度是否相同 A、一定相同；B、所装气体质量多的温度高 C、所装气体质量少的温度高；D、无法判断,答案：C,4、一小瓶氮气和一大瓶氦气，压强相同，温度相同，则正确的说法是,A、单位体积内原子数不同；B、单位体积内气体质量相同； C、单位体积内气体分子数不同；D、气体热力学能相同。,答案：A,P=nKT；分子数密度相同，但N2是双原子分子，He气是单元子分子，故A正确,5、麦克斯韦速率分布率分布曲线如图3-7所示，图中A，B两部分的面积相等，则该图表示 A、v0为最概然速率
13、；B、v0为平均速率； C、v0为均方根速率；D、速率大于v0和速率小于v0的分子各占一半。,答案：D,6、在一定温度下分子速率出现在最概然速率，平均速率和方均根速率三值附近的概率大小为 A、出现在方均根附近的概率最大 B、出现在平均速率附近的概率最大 C、出现在最概然速率附近的概率最大，出现在平均速率附近的概率最小 D、出现在最概然速率附近的速率最大，出现在方均根速率附近的概率最小。,答案：D,7、在容积不变的封闭容器内理想气体分子的平均速率若提高为原来的2倍，则 A、温度和压强都为原来2倍 B、温度为原来2倍，压强为原来4倍 C、温度为原来4倍，压强为原来2倍 D、温度压强都为原来4倍,答
14、案：D,8、三个容器装有同样理想气体，分子数密度相同，方均根速率之比为1：2：3，则压强之比为 A、1：2：4；B、4：2：1； C、1：4：9；D、1：4：16,答案:C,9、一定量理想气体储存于容器内，温度为T，气体分子质量为m。根据理想气体分子模型和统计假设，分子速度在x方向的分量平均值为 A、B、 C、D、0,答案：D,1、两瓶理想气体，种类不同，若分子的平均动能相同，但气体密度不同，那么它们的温度是否相同；压强是否相同。 2、对于P，V，T相同的氧气和氦气来说，分子数密度之比为；原子数密度之比为； 3、1mol单原子理想气体温度为300K，热力学能为。 4、1mol氧气储存于一容器中，温度为300K，则其热力学能为。分子的平均平动动能为；分子的平均动能为。分子的平均能量为。 5、若用f(v)表示麦克斯韦速率分布函数，则某个分子速率在v-v+dv区间内的概率为，在0-vp内的概率为，在0-内的概率为。 6、密闭容器内有一定量的理想气体，若加热使气体温度升高为原来的4倍，则气体分子的平均速率变为原来的倍。（2）,
