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1、练习热力学定律作者: 日期：班级学号姓名-练习 二十四一、选择题1.如图所示为一定量的理想气体的(A) ABC是等温过程；(b) Ta Tb；(c) Ta Tb；(D)Ta Tb 。pv图，由图可得出结论J p(atm)tA3m3o1V*di2. 一定量的理想气体，处在某一初始状态 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,现在要使它的温度经过一系列状态变化后回( ) ，接着保持体积不变而增大压强；(E)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
2、压强减小，接着保持压强不变而使它体积膨胀。3. 气体的摩尔定压热容Cp大于摩尔定体热容 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。4. 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夕卜作的功之比( )(A) 1 : 1； (B) 5:9;( C)5: 7;(D)9:5。5 . 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( )V2V1(A) RT| In - ; (B) RT| In - ； (C ) P1M VJ ; (D)
3、P2V2 pM。6. 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Po，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) Po；(B) Po/2;(C) 2 p;(D)p/2。(Cp/Cv)7 .在p-V图上有两条曲线abc和a de，由此可以得出以下结论：()(A) 其中一条是绝热线，另一条是等温线(B) 两个过程吸收的热量相同；(C) 两个过程中系统对外作的功相等；(D) 两个过程中系统的内能变化相同。8.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Si和S2，则两者的大小关系为：()(A ) S1 S2
4、 ；(B) S1 V S2;(C) Si = S2 ;(D )无法确定。二、填空题1. 一定量的理想气体从同一初态a(p0 ,V0)出发，分别经两个准静态过程 ab和ac,b点的压强为 p1 , C点的体积为Vi，如图所示，若两个过程中系统吸收的热量相同，则该气体CpCv2. 如图所示，一理想气体系统由状态a沿acb到达状态b ,系统吸收热量350J,而系统做功为130J。(1)经过过程adb,系统对外做功40J,则系统吸收的热量Q=_ _。(2)当系统由状态b沿曲线ba返回状态a时，外界对系统做功为6 0 J,则系统吸收 的热量Q =。3. 对下表所列的理想气体各过程，并参照下图，填表判断系
5、统的内能增量E,对外作功A和吸收热量Q的正负(用符号+，0表示):过程EAQ等体减压等压压缩绝热膨胀图(a)c图(b )a t cd t c4 .1 mo I双原子刚性分子理想气体，从状态 a (pi, V)沿p V图所示直线变到状态b ( p2, V2),则(1 )气体内能的增量E =_; (2 )气体对外界所作的功 A=_ _; (3) 气体吸收的热量 Q =5. 如图所示，容器中间为隔板，左边为理想气体，右边为真空。今突然抽去隔板,则系统对外作功A=_。6.忖诺热机(可逆的)，低温热源为2 7 C,热机效率为40%,其高温热源温度为K。今欲将该热机效率提高到 50% ,且低温热源保持不变
6、，则高温热源的温度增加_ K。7. 一诺机从373K的高温热源吸热，向273K的低温热源放热，若该热机从高温热源吸 收1 0 00J热量，则该热机所做的功 A=_，放出热量Q 2= _。&有v摩尔理想气体，作如图所示的循环过程acpPc ba,其中a c b为半圆弧，b a为等压过程，Pc 2pa ,PavCp(Tb Ta)。(填:、或=)。在此循环过程中气体净吸收热量为Q二、计算题1. 1 mo 1单原子理想气体从3 0 0 K加热到3 50K,(1)容积保持不变；(2 )压强保持不变；?对外做了多少功?问在这两个过程中各吸收了多少热量？增加了多少内能2.压强为1.0X10 P a体积为0.
7、0082m的氮气，从初始温度3 0 0 K加热到 40 0 K,如 加热时(1 )体积不变(2 )压强不变，问各需热量多少？哪一个过程所需热量大？为什么 ？C求气体从容积3. 有一定量的理想气体，其压强按p 的规律变化，C是个常量。V2Vi增加到V2所做的功，该理想气体的温度是升高还是降低?4. 1m o 1的氢，在压强为1.0X 10P a温度为2 OC时，其体积为V0。今使它经以下两种过程达到同一状态：(1 )先保持体积不变，加热使其温度升高到80 C，然后令它作等温膨胀，体积变为原体积的2倍；(2 )先使它作等温膨胀至原体积的2倍,然后保持体积不变，加热使其温度升到 80 C。试分别计算
8、以上两种过程中吸收的热量，气体对外作的功和内能的增量；并在p-V图上表示两过程。5. 有单原子理想气体，若绝热压缩使其容积减半，问气体分子的平均速率变为原来的速率 的几倍？若为双原子理想气体，又为几倍？6. 1摩尔理想气体在 400K与30 0 K之间完成一个卡诺循环，在 4OOK的等温线上 起始体积为0.0010m3,最后体积为0.0050m3,试计算气体在此循环中所作的功，以及从高温 热源吸收的热量和传给低温热源的热量。7. 一热机在1 0 0 0 K和300K的两热源之间工作。如果高温热源提高到1100K，低温热源降到 200K，求理论上的热机效率各增加多少？为了提高热机效率哪一种方案更好？& 以理想气体为工作热质的热机循环，如图所示。试证明其效率为yV2P2
