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1、热力学选择题1、在气缸中装有一定质量的理想气体.下面说法正确的是：（）（A）传给它热量.其内能一定改变。（B）对它做功.其内能一定改变。（C）它与外界交换热量又交换功.其内能一定改变。（D）以上说法都不对。（3分）答案：D2、 理想气体在下述过程中吸收热量的是（）（A）等容降压过程（B）等压压缩过程 （C）绝热膨胀过程（D）等温膨胀过程（3分）答案： D3、理想气体卡诺循环过程的两条绝热线下的面积大小分别为S和S 二者的关系是（ ）12(A) S1 S2(B)S1 S2C) S1=S23分）答案： C4、有两个可逆的卡诺循环 ABCDA和AiBCD1 二者循环线包围的面积相等如图所示。设循环A
2、BCDA的热效率为n 每次循环从高温热源吸收热量Q.循环AiBiCiDAi的热效率为n 每次循环从高温热源吸收热量Qi 则（）(A) nni,Q Q1 nQiC) nni,Qni,QQi3 分)答案： B 5、一定量的理想气体.分别经历如图所示的abc 过程（图中虚线ac为等温线）和def过 程（图中虚线 df 为绝热线）。试判断这两种过程是吸热还是放热（ ）（A）abc过程吸热.def过程放热。（C） abc过程和def过程都吸热。(3 分)答案：A6、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、内能的增量和对外做得功三者均为负值？()(A) 等容降压过程。(B)等温膨胀过
3、程。(C)绝热膨胀过程。(D)等压压缩过程。(3分)答案： D7、 关于可逆过程.下列说法正确的是()(A) 可逆过程就是可以反向进行的过程。(B) 凡是可以反向进行的过程均为可逆过程。(C) 可逆过程一定是准静态过程。(D) 准静态过程一定是可逆过程。(3分)答案： C8、 下面正确的表述是()(A) 功可以全部转化为热.但热不能全部转化为功。(B) 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。(C) 开尔文表述指出热功转换的可逆性。(D) 克劳修斯表述指出了热传导的不可逆性。(3分)答案： D9、一台工作于温度分别为327 。和27 。的高温热源与低温源之间的卡诺热机每经历一
4、个循环吸热2 000 J.则对外作功()(A) 2 000J(B) 1 000J(C) 4 000J(D) 500J(3分)答案： B10、“理想气体和单一热源接触作等温臌胀时吸收的热量全部用来对外作功。”对此说法有如下几种评论哪种是正确的()(A) 不违反热力学第一定律但违反热力学第二定律(B) 不违反热力学第二定律但违反热力学第一定律(C) 不违反热力学第一定律也不违反热力学第二定律(D) 违反热力学第二定律也违反热力学第二定律(3分)答案：C热力学简答题1、一条等温线和一条绝热线有可能相交两次吗?为什么？ （3分）答案：不可能。（1 分）反证法：若两条曲线有两个交点.则组成闭合曲线而构成
5、了一循环过程.这循环过程只有吸热. 无放热.且对外做正功.热机效率为100.违背了热力学第二定律（2分）2、所谓第二类永动机是指什么？它不可能制成是因为违背了什么关系？ （3分）答案：第二类永动机：从单一热源吸热并全部变为功 。（1分） 违背热力学第二定律.所以无法造成。（ 2 分）3、一卡诺机.将它作热机使用时.如果工作的两热源的温度差愈大.则对做功就愈有利；如将 它当作制冷机使用时.如果两热源的温度差愈大.对于制冷机是否也愈有利？为什么？ （3分）答案：对致冷是不利的。（1分）TT卡诺热机：耳 二1-所以温差越大就越小.耳一就越大；卡 T T 卡11但是对于制冷机：卡诺逆循环的致冷系数：3
6、=2 -卡 T - T12. 温差越大. 则3卡2越小.提取同样的热量.则所需作功也越多.对致冷是不利的。（2分）4、有人想像了一个个理想气体的循环过程. 在理论上可以实现吗？为什么？3 分） 答案：不能实现。-1 分 因为该循环过程将系统所吸收的热量完全 用于对外做功. 而不引起其他变化. 违背了热 力学第二定律。2 分5、有人认为：“在任意绝热过程中.只要系统与外界之间没有热量传递.系统温度就不 会变化” 。此说法对吗？为什么？（3 分）答案：不对。-1 分根据热力学第一定律 Q = AE + A.当系统在绝热条件下.完全可以通过做功这种方式来改变系统的内能.从而改变系统的温度。2分热力学
7、填空题1、热力学第二定律的开尔文表述是。（3分） 答案：不可能从单一热源吸收热量并使之完全变为功而不产生其它影响不可能使热量从低温物体传递给高温物体而不产生其它影响2、 热力学第二定律的克劳修斯表述是。（3分）答案：不可能把热量从低温物体传到高温物体而不引起外界的变化。3、某容器贮有10mo丨的单原子理想气体在压缩过程中外界做功200J.气体升温1K.则此过程中气体内能增量为外界传给气体的热量为。（3分）答案：124.7J-75.3J4、一定质量的双原子分子理想气体从状态A. 经历如图所示的直线过程变到状态B.则该过程 中系统所做的功为.内能增量为（3 分）答案： 12J -15J 5、如图所
8、示. 两个连接在一起的循环过程.则循环总净功零。（填大于、小于或等于）3 分）答案：小于零6、某一系统的状态变化时.其内能的改变量只决定于 （3分）答案：温度 过程对外做功|A2|.则整个过程中.气体从外界吸收热量.内能增加7、某理想气体等温压缩到给定体积时外界对气体做功A.又经绝热膨胀回原来体积时气体3分）答案：8、质量为m.摩尔质量为M等压摩尔热容为C的理想气体经历了一个等压过程后温度增量 p为则内能增量为。（3分） 答案：AE = （C - R）ATMp9、已知1 mol的某理想气体（可视为刚性分子）在等压过程中温度升高1K.内能增加了20.78J,则气体对外做功为.气体吸收的热量为。（
9、3 分） 答案： 8.31J29.09J110、一定量的理性气体从同一状态开始把其容积由匕压缩到一V 分别经理以下三种 0 2 0过程：（1）等压过程；（2）等温过程；（1）绝热过程。其中： 过程外界对气体做功最多；过程其体内能减小最多。（3分）答案：绝热 等压11、在常压下.把一定量的理想气体温度升高50C.需要160J的热量。在体积不变的情况下.把此气体的温度降低100C.将放出240J的热量则此气体分子的自由度是。（3分）答案：612、常温常压下一定量的某种理想气体（可视为刚性分子.自由度为i）在等压过程中吸热为Q.对外做功为A.内能增加为AU 则A/Q =. AU/Q =。（3分）答案
10、：2/（i+2）i/（i+2）13、在相同的温度和压强下. 各为单位体积的氢气（视为则性双原子分子气体）与氦气的内能之比为。各为单位质量的氢气与氦气的内能之比为（3分）答案： 5:314、在一绝热容器内将不同温度的同种气体混合时这是一个热力学逆过程。（3分）答案：不可15、 理想气体绝热膨胀时温度。而理想气体绝热真空自由膨胀时温 。（3分）答案：降低 不变16、气缸内储有2.0mol的空气温度为27oC，若维持压强不变而使空气的体积膨胀到原体积的3倍则空气膨胀时所做的功。（3分）答案：9972J17、一定量的空气.吸收了 1.70xl03J的热量.并保持在1.0x 105Pa下膨胀.体积从1.
11、0x 10-2m3增加到1.5x10-2m3.空气对外做的功为。（3分）答案： 500J18、一定量的空气.吸收了 1.70x103J的热量.并保持在1.0x 105Pa下膨胀.体积从1.0x 10-2m3增加到1.5x10-2m3.空气的内能的改变量为。（3分）答案： 1200J19、0.1kg的水蒸气自1200 C加热升温到1400 C .在等体过程中.吸收的热量为。（已知水蒸气的定体摩尔热容C= 27.82J-mol-1 -k-1） （3分）V,m答案： 3.09x103J20、0.1kg的水蒸气自1200 C加热升温到1400 C .在等压过程中.吸收的热量为。（已知水蒸气的定压摩尔热
12、容C = 36.21J -mol-1 -k-1） （3分）P,m答案：4.0 x 103J热力学计算题1、一卡诺热机工作于温度分别为27C和127C的两个热源之间热机在正向循环中从高温热源吸收热量 6000J. 问该热机向低温热源放出热量多少？对外做多少功？（10分）T答案：解：卡诺热机的热效率为 耳=1 T = 25%（4分）cT1Q Q耳二刍 2 n Q二4500J （热机向低温热源放热）（3分）c Q21耳= n A = 1500（ J）（热机对外做功）（3分）cQ12、如图所示系统从状态A沿ABC变化到状态C的过程中外界有326J的热量传递给系统.同时系统对外作功126J.当系统从状态
13、C沿另一曲线CA返回到状态A时外界对系统作功为52J.则此过程中系统是吸热还是放热？传递热量是多少？（10 分）答案：解：系统经ABC过程所吸收的热量及对外所作的功分别为Q二 326J , W 二 126 J（2分）由热力学第一定律Q 二AE+ WABCAC ABCn AEAC二 200J第2题图 （2 分）C T A 过程：AE =200J W =52 J（3分）CACAQ =AE + W =252J （2 分）CACA CA式中负号表示系统向外界放热252J （1分）难3、1mol单原子分子理想气体的循环过程的T-V图如图所示其中c点的温度为T = 600K .试求：（1）ab,bc,ca
14、各个过程系统吸收的热量；（2）经一循环系统所作的净功; c（3）循环的效率。（10 分）答案：解:单原子分的自由度为I = 3。从图可知. ab是等压过程.VVacab解得.T = 300K（1分）b（1） Q = C （T T） = （； + 1）R（T T） = 6232.5J（放热）ab p b c 2 b c（2分）ABCABCQ = C （T -T ） = ；R（T -T ） = 3739.5J（吸热）（2分）bc v c b 2 c bQ = RT ln（V / V ） = 3456J（吸热）（2分）ca c a c(2)这一循环过程中总吸热为：Q = Q + Q1 bc ca总放热为：Q = Q1ab净功为： W =Q -Q =963J（2分）12CDA BO0,0250.05 V第4题图(3)耳=W/Q = 13.4%(1分)1
