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1、本 章 要 点1体积功 2热力学第一定律 3. 气体的摩尔热容 定容摩尔热容 定压摩尔热容 迈耶公式 CP=R+CV4循环过程 热机效率 制冷系数 5. 卡诺循环 卡诺热机效率 卡诺制冷机制冷系数 6. 热力学第二定律定性表述:开尔文表述、克劳修斯表述;热力学第二定律的统计意义; 7. 熵与熵增原理 S=klnW 0 习题10一、选择题1.B 2.C 3.B 4.C 5.B 6.B 7.C 8.B 9.C 10. A二、填空题1. 15J 2. 2/5 3. 4. ; 5. 124.7 J ;-84.3 J 6. 500 ;700 7. W/R ; 8. ;0 9. ; 10. 8.31 J
2、; 29.09 J 三、计算题1. -700J2. (1)TC =100 K; TB= 300 K (2) ; WBC = -200 J; WCA =0 (3)循环中气体总吸热 Q = 200 J 3. (1) Wda=5.065103J ; (2) Eab=3.039104 J ; (3) 净功 W= 5.47103 J ; (4)= 13 4. (1) ;(2) 习题10一 选择题1. 1摩尔氧气和1摩尔水蒸气(均视为刚性分子理想气体),在体积不变的情况下吸收相等的热量,则它们的: (A)温度升高相同,压强增加相同。 (B)温度升高不同,压强增加不同。 (C)温度升高相同,压强增加不同。
3、(D)温度升高不同,压强增加相同 。 2. 一定量理想气体,从状态A开始,分别经历等压、等温、绝热三种过程(AB、AC、AD),其容积由V1都膨胀到2V1,其中 。 (A) 气体内能增加的是等压过程,气体内能减少的的是等温过程。 (B) 气体内能增加的是绝热过程,气体内能减少的的是等压过程。 (C) 气体内能增加的是等压过程,气体内能减少的的是绝热过程。(D) 气体内能增加的是绝热过程,气体内能减少的的是等温过程。 3. 如图所示,一定量的理想气体,沿着图10-17中直线从状态a( 压强p1 = 4 atm,体积V1 =2 L )变到状态b ( 压强p2 =2 atm,体积V2 =4 L )则
4、在此过程中: (A) 气体对外做正功,向外界放出热量 (B) 气体对外做正功,从外界吸热 (C) 气体对外做负功,向外界放出热量 (D) 气体对外做正功,内能减少 图10-17 图10-184. 若在某个过程中,一定量的理想气体的内能E随压强p的变化关系为一直线(其延长线过Ep图10-18的原点),则该过程为:(A) 等温过程 (B) 等压过程 (C) 等体过程 (D) 绝热过程 5. 在室温条件下,压强、温度、体积都相同的氮气和氦气在等压过程中吸收了相同的热量,则它们对外作功之比为W(氮)W(氦)_. (A)5/9 (B)5/7 (C)1/1 (D)9/5 6. 一定量的理想气体,由初态a经
5、历a c b过程到达终态b(如图10-19示),已知a、b两状态处于同一条绝热线上,则_.(A)内能增量为正,对外作功为正,系统吸热为正。(B)内能增量为负,对外作功为正,系统吸热为正。(C)内能增量为负,对外作功为正,系统吸热为负。(D)不能判断。VP绝热aCb 图10-19 7. 理想气体卡诺循环过程的两条绝热线下的PVabCd图10-20面积大小(图10-20中阴影部分)分别为和,则二者大小关系是_. (A) (B) (C) (D)无法确定 8. 在温度分别为 327和27的高温热源和低温热源之间工作的热机,理论上的最大效率为_。 (A) 25 (B) 50 (C) 75 (D) 91.
6、74 9.设高温热源的热力学温度是低温热源的热力学温度的n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_.(A)n倍 (B)n-1倍 (C)倍 (D)倍 10. 关于热功转换和热量传递过程,有下面一些叙述:(1)功可以完全变为热量,而热量不能完全变为功。(2)一切热机的效率都不可能等于1。(3)热量不能从低温物体向高温物体传递。(4)热量从高温物体向低温物体传递是不可逆的。以上这些叙述_.(A)只有(2)、(4)正确。 (B)只有(2)、(3)、(4)正确。(C)只有(1)、(3)、(4)正确。 (D)全部正确。 二 填空题1. 有两个相同的容器,一个盛有氦气,另
7、一个盛有氧气(视为刚性分子),开始它们的压强和温度都相同,现将9J的热量传给氦气,使之升高一定温度,如果使氧气也升高同样的温度,则应向氧气传递热量为 。2. 对于室温条件下的单原子分子气体,在等压膨胀的情况下,系统对外所作之功与从外界吸收的热量之比W/Q等于_ _。3. 如图10-21所示,理想气体从状态A出发经ABCDA循环过程回到初态A,则在一循环中气体净吸收的热量为_ _。4020412ABCD 图10-214. 某理想气体等温压缩到给定体积时外界对气体作功|W1|,又经绝热膨胀返回原来体积时气体对外作功|W2|,则整个过程中气体从外界吸收的热量Q = _ ,内能增加了DE = _。5.
8、 一气缸内贮有10 mol的单原子分子理想气体,在压缩过程中外界作功209J,气体升温1 K,此过程中气体内能增量为 _ ,外界传给气体的热量为_ (摩尔气体常量 R = 8.31 J/mol K)6. 一定量的某种理想气体在等压过程中对外作功为 200 J若此种气体为单原子分子气体,则该过程中需吸热_ J;若为双原子分子气体,则需吸热_ J. 7. 有1 mol刚性双原子分子理想气体,在等压膨胀过程中对外作功W,则其温度变化DT_;从外界吸取的热量Qp_8. 一定量理想气体,从A状态 (2p1,V1)经历如图10-22所示的直线过程变到B状态(2p1,V2),则AB过程中系统作功W_;内能改
9、变DE=_ 图10-229. 常温常压下,一定量的某种理想气体(其分子可视为刚性分子,自由度为i ),在等压过程中吸热为Q,对外作功为W,内能增加为,则W/Q=_ _ 10. 已知1 mol的某种理想气体(其分子可视为刚性分子),在等压过程中温度上升1 K,内能增加了20.78 J,则气体对外作功为_,气体吸收热量为_ 三 计算题图10-231 4 Cadbe0141. 如图10-23所示, 一定量的理想气体经历a c b过程时吸热500J,则经历过程时,吸热为多少?2一定量的某种理想气体进行如图10-24所示的循环过程已知气体在状态A的温度为TA300 K,求(1) 气体在状态B、C的温度;(2) 各过程中气体对外所作的功; (3) 经过整个循环过程,气体从外界吸收的总热量(各过程吸热的代数和) 图10-243气缸内贮有36 g水蒸汽(视为刚性分子理想气体),经abcda循环过程如图10-25所示其中ab、cd为等体过程,bc为等温过程,da为等压过程试求: