熱力學(xué)作業(yè)答案

1、一、選擇題一、選擇題熱力學(xué)作業(yè)答案熱力學(xué)作業(yè)答案1單原子分子組成的理想氣體自平衡態(tài)單原子分子組成的理想氣體自平衡態(tài)A變化變化到平衡態(tài)到平衡態(tài)B，變化過程不知道，但，變化過程不知道，但A、B兩點(diǎn)的壓兩點(diǎn)的壓強(qiáng)、體積和溫度都已確定，則可求出強(qiáng)、體積和溫度都已確定，則可求出A氣體膨脹所做的功氣體膨脹所做的功 B氣體內(nèi)能變化氣體內(nèi)能變化C氣體傳遞的熱量氣體傳遞的熱量 D氣體分子的質(zhì)量氣體分子的質(zhì)量A熱量越多熱量越多 B作功越多作功越多 C內(nèi)能越大內(nèi)能越大 D不能確定不能確定 2理想氣體的溫度越高，則理想氣體的溫度越高，則 3.兩種兩種mol 數(shù)相同理想氣體，氧氣和二氧化碳，數(shù)相同理想氣體，氧氣和二氧化

2、碳，由相同初始狀態(tài)進(jìn)行等容吸熱過程，如果吸熱由相同初始狀態(tài)進(jìn)行等容吸熱過程，如果吸熱相同，則這兩種氣體相同，則這兩種氣體有有A溫度升高相同溫度升高相同 B溫度升高不同溫度升高不同C壓強(qiáng)增加相同壓強(qiáng)增加相同 D壓強(qiáng)增加不同壓強(qiáng)增加不同4. 公式公式EvCVT（CV定容摩爾熱容量，定容摩爾熱容量，v氣體摩爾數(shù)）計(jì)算理想氣體內(nèi)能增量時，此式氣體摩爾數(shù)）計(jì)算理想氣體內(nèi)能增量時，此式 A只適用于準(zhǔn)靜態(tài)的等容過程只適用于準(zhǔn)靜態(tài)的等容過程 B只適用于一切等容過程只適用于一切等容過程 C只適用于一切準(zhǔn)確態(tài)過程只適用于一切準(zhǔn)確態(tài)過程 D適用于一切始末態(tài)為平衡態(tài)的過程適用于一切始末態(tài)為平衡態(tài)的過程 5. 若若在某

3、個過程中，一定量的理想氣體內(nèi)能在某個過程中，一定量的理想氣體內(nèi)能E隨隨壓強(qiáng)壓強(qiáng)p的變化關(guān)系為一直線（延長線過的變化關(guān)系為一直線（延長線過Ep圖原圖原點(diǎn)）則該過程為點(diǎn)）則該過程為 A等溫過程等溫過程 B等壓過程等壓過程 C等容過程等容過程 D絕熱過程絕熱過程 EpVmEC TM PV2i 2m iRTM 6. 室溫雙原子分子理想氣體，在等壓膨脹時，室溫雙原子分子理想氣體，在等壓膨脹時，系統(tǒng)對外作功與從外界吸收熱量之比系統(tǒng)對外作功與從外界吸收熱量之比AQ 是是 A13 B14 C25 D27 pC/RQ/A 8. 在溫度分別為在溫度分別為327和和27的高溫?zé)嵩春偷蜏氐母邷責(zé)嵩春偷蜏責(zé)嵩粗g工作的

4、熱機(jī)，理論上最大效率為熱源之間工作的熱機(jī)，理論上最大效率為 A25 B50 C75 D91.74 (1)A.(2) 面面積積面面積積(1)B.(1)(2) 面面積積面面積積面面積積(1)C.(1)(2) 面面積積面面積積面面積積D不能用面積來表示不能用面積來表示7一理想氣體經(jīng)過一循環(huán)過程一理想氣體經(jīng)過一循環(huán)過程ABCA，如圖所示，如圖所示，AB為等溫過程，為等溫過程，BC是等體過程，是等體過程，CA是絕熱過程，是絕熱過程，則該循環(huán)效率可用下列面積之比來表示則該循環(huán)效率可用下列面積之比來表示9. 高溫?zé)嵩礋崃W(xué)溫度是低溫?zé)嵩礋崃W(xué)溫度高溫?zé)嵩礋崃W(xué)溫度是低溫?zé)嵩礋崃W(xué)溫度的的n倍，則理想氣體在一

5、次卡諾循環(huán)中，傳給低倍，則理想氣體在一次卡諾循環(huán)中，傳給低溫?zé)嵩吹臒崃渴菑母邷責(zé)嵩次〉臒崃康臏責(zé)嵩吹臒崃渴菑母邷責(zé)嵩次〉臒崃康?倍倍nA.倍倍)1( . nB倍倍nC1.倍倍nnD1. 10.根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知：根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知： A. 功可以全轉(zhuǎn)換為熱，熱不能全轉(zhuǎn)換為功；功可以全轉(zhuǎn)換為熱，熱不能全轉(zhuǎn)換為功； B. 熱可以從高溫物體傳到低溫物體，但不能熱可以從高溫物體傳到低溫物體，但不能 從低溫物體傳到高溫物體從低溫物體傳到高溫物體 C. 不可逆過程是不能向相反方向進(jìn)行過程不可逆過程是不能向相反方向進(jìn)行過程 D. 一切自發(fā)過程都是不可逆的一切自發(fā)過程都是不可逆的1212111=1

6、=QQnTT 121=QnQ1.在等壓過程中，理想氣體吸收熱量一部分用來在等壓過程中，理想氣體吸收熱量一部分用來 ，另一部分用來，另一部分用來 ，故在吸收，故在吸收一一定熱量定熱量的情況下，的情況下， 小于等溫過程，小于等溫過程， 小于等容過程。小于等容過程。2.理想氣體作絕熱膨脹時，依靠理想氣體作絕熱膨脹時，依靠 而作而作功；如果此時的體積增量與作等溫膨脹時的體功；如果此時的體積增量與作等溫膨脹時的體積增量相同，則積增量相同，則 比作等溫膨脹時比作等溫膨脹時要快。要快。 壓強(qiáng)降低壓強(qiáng)降低 00 dTdQdVdPdVdP3.摩爾熱容量數(shù)值可以有摩爾熱容量數(shù)值可以有 個，在個，在 過程過程中，摩

7、爾熱容量為零，在中，摩爾熱容量為零，在 過程中，摩爾熱過程中，摩爾熱容量為無窮大。容量為無窮大。4. 已知已知1mol 某種理想氣體，在等壓過程中溫度某種理想氣體，在等壓過程中溫度上升上升1K，內(nèi)能增加，內(nèi)能增加 20.78J，則氣體對外作功為，則氣體對外作功為 ，氣體吸收熱量為，氣體吸收熱量為 。 無數(shù)無數(shù)絕熱絕熱等溫等溫8.31 J29.09 J1A VpCRC 1A2A5.某理想氣體等溫壓縮到給定體積時外界對氣體某理想氣體等溫壓縮到給定體積時外界對氣體作功作功 ，又經(jīng)絕熱膨脹返回原來體積時氣體對外又經(jīng)絕熱膨脹返回原來體積時氣體對外作功作功 ，則整個過程中氣體從外界吸收的熱量，則整個過程中

8、氣體從外界吸收的熱量Q=_，內(nèi)能增量，內(nèi)能增量 E=_。2A 6. 理想氣體的定壓摩爾熱容量和定容摩爾熱容理想氣體的定壓摩爾熱容量和定容摩爾熱容量的關(guān)系式是量的關(guān)系式是_，CPCV 的物理意的物理意義是義是_。VpCRC 7. 第二定律開爾文表述說明第二定律開爾文表述說明 不可不可逆，克勞修斯表述說明逆，克勞修斯表述說明 不可逆。不可逆。 熱功轉(zhuǎn)化過程熱功轉(zhuǎn)化過程熱傳遞過程熱傳遞過程8. 卡諾機(jī)從卡諾機(jī)從373K高溫?zé)嵩次鼰?，向高溫?zé)嵩次鼰?，?73K低溫?zé)岬蜏責(zé)嵩捶艧?。若從高溫?zé)嵩次赵捶艧?。若從高溫?zé)嵩次?000J熱量，則該機(jī)熱量，則該機(jī)所作的功所作的功A ，放出熱量，放出熱量Q2 。

9、J268J7329. 對單原子分子理想氣體，下面各式代表什么物對單原子分子理想氣體，下面各式代表什么物理意義？理意義？ (R為摩爾氣體常量，為摩爾氣體常量，T為氣體溫度為氣體溫度) ) ； ； :23)1(RT:23)2(R:25)3(R ； 理理想想氣氣體體的的內(nèi)內(nèi)能能mol1定定容容摩摩爾爾熱熱容容量量定定壓壓摩摩爾爾熱熱容容量量10絕熱的容器被一隔板分為兩半。設(shè)兩邊溫度絕熱的容器被一隔板分為兩半。設(shè)兩邊溫度相同。左邊充滿理想氣體，其壓強(qiáng)為相同。左邊充滿理想氣體，其壓強(qiáng)為P0，右邊是，右邊是真空。當(dāng)把隔板抽出時，左邊的氣體對真空作自真空。當(dāng)把隔板抽出時，左邊的氣體對真空作自由膨脹，達(dá)到平衡

10、后，氣體的溫度變化由膨脹，達(dá)到平衡后，氣體的溫度變化 T_0(填填,=或或)。氣體的壓強(qiáng)。氣體的壓強(qiáng)P=_，熵值，熵值_(填填增加或減少增加或減少)。 P0/2增加增加1. 如圖，系統(tǒng)由狀態(tài)如圖，系統(tǒng)由狀態(tài)a沿沿acb到達(dá)狀態(tài)到達(dá)狀態(tài)b的過程的過程中，有中，有350J熱量傳入系統(tǒng)，而系統(tǒng)作功熱量傳入系統(tǒng)，而系統(tǒng)作功126J。(1)沿沿abd, ,系統(tǒng)作功系統(tǒng)作功42 J，多少熱量傳入系統(tǒng)多少熱量傳入系統(tǒng)?(2)由由b沿曲線沿曲線ba返回返回a，外界對系統(tǒng)作功，外界對系統(tǒng)作功84 J， 問系統(tǒng)是吸熱還是放熱問系統(tǒng)是吸熱還是放熱?熱量傳遞多少熱量傳遞多少? (1) Qabc=350 JEc Ea=

11、Qabc Aabc=224J Qadc=Aadc+ Ec Ea= 42 + 224(2) Aca= - 84 JQca= Aca+ Ea Ec = - 224 - 84 = -308 JAabc=126 J= 266 J2. 1 mol單原子理想氣體從單原子理想氣體從300 K加熱到加熱到350 K，問在下列兩過程中吸收了多少熱量問在下列兩過程中吸收了多少熱量?增加了多少增加了多少內(nèi)能內(nèi)能? 對外作了多少功對外作了多少功? (1) 體積保持不變；體積保持不變；(2) 壓力保持不變。壓力保持不變。 2VmiQR TM 5031. 823 J623 0 VAJQEVV623 22pmiQR TM

12、5031. 825 J1039 JEEVP623 PPPEQA J4166231039 3單原子分子理想氣體作如圖所示循環(huán)，單原子分子理想氣體作如圖所示循環(huán)，bc為為等溫過程，在等溫過程，在bc中吸熱中吸熱140J，試求：，試求： (1)在一次循環(huán)過程中系統(tǒng)從外界吸收的熱量在一次循環(huán)過程中系統(tǒng)從外界吸收的熱量(2)在一次循環(huán)過程中系統(tǒng)向外界放出的熱量在一次循環(huán)過程中系統(tǒng)向外界放出的熱量(3)循環(huán)效率循環(huán)效率 P(105Pa)V(10-3m3)O2.02.01.01.0解解:(1):(1)TCMQVab )101102(2322 J150 bcab1QQQ J290140150 )VPVP(2i

13、aabb 3單原子分子理想氣體作如圖所示循環(huán)，單原子分子理想氣體作如圖所示循環(huán)，bc為等溫過為等溫過程，在程，在bc中吸熱中吸熱140J，試求：，試求： (2)在一次循環(huán)過程中系在一次循環(huán)過程中系統(tǒng)向外界放出的熱量統(tǒng)向外界放出的熱量; (3)循環(huán)效率循環(huán)效率 P(105Pa)V(10-3m3)O2.02.01.01.0解解:(2):(2)(capca2TTCMQQ )(22ccaaVPVPi %.813QQQ121 J250 4.一摩爾單原子分子理想氣體作如圖所示循環(huán)，一摩爾單原子分子理想氣體作如圖所示循環(huán)，已知已知a點(diǎn)的溫度為點(diǎn)的溫度為T，且，試求：，且，試求： （1）一次循環(huán)過程中氣體吸收

14、的熱量）一次循環(huán)過程中氣體吸收的熱量（2）一次循環(huán)過程中氣體對外所作的凈功）一次循環(huán)過程中氣體對外所作的凈功（3）循環(huán)效率）循環(huán)效率TCEVab )VPVP(21Aaabbab Vb=Vc=2Va ,Pb=2Pa, Pc=Pa ,Tb=4Ta=4T, Tc=2TPVOV2VRT29)TT(R23ab RT23VP23aa 4.一摩爾單原子分子理想氣體作如圖所示循環(huán)，一摩爾單原子分子理想氣體作如圖所示循環(huán)，已知已知a點(diǎn)的溫度為點(diǎn)的溫度為T，且，試求：，且，試求： （1）一次循環(huán)過程中氣體吸收的熱量）一次循環(huán)過程中氣體吸收的熱量（2）一次循環(huán)過程中氣體對外所作的凈功）一次循環(huán)過程中氣體對外所作的凈

15、功（3）循環(huán)效率）循環(huán)效率PVO)()(21cbacPPVVA 凈凈ababEAQ 1121QA1 RTRTRT62923 RTVPaa2121 0)(KT2040300600)L(Vabc解解:(1)aaaRTVP )Pa(.Pa6124=31840600=abP)Pa(.P=6124=31820300=ab等壓壓縮等壓壓縮放熱放熱)TT(CMQabpab )600300(31. 825 J3102 . 6 5. 如圖示，為如圖示，為1摩爾單原子分子理想氣體的循環(huán)過程摩爾單原子分子理想氣體的循環(huán)過程( ln2 = 0.69 )。求。求:(1):(1)狀態(tài)的狀態(tài)參量；狀態(tài)的狀態(tài)參量；(2)求循

16、環(huán)效率。求循環(huán)效率。5. 如圖示，為如圖示，為1摩爾單原子分子理想氣體的循環(huán)過程摩爾單原子分子理想氣體的循環(huán)過程( ln2 = 0.69 )。求。求:(1):(1)狀態(tài)的狀態(tài)參量；狀態(tài)的狀態(tài)參量；(2)求循環(huán)效率。求循環(huán)效率。0)(KT2040300600)(LVabc(2) bc等體升溫等體升溫 吸熱吸熱)TT(CMQbcVbc )300600(31. 823 J3107 . 3 ca等溫膨脹等溫膨脹 吸熱吸熱cacaVVlnRTMQ 2040ln60031. 8 J3104 . 3 121QQQ 4 . 37 . 32 . 64 . 37 . 3 %.712=解解:(1):(1)對于可逆絕熱過程對于可逆絕熱過程, ,有有6已知已知1mol理想氣體的定容熱容量為理想氣體的定容熱容量為CV，由，由狀態(tài)狀態(tài)a（T1，V1）經(jīng)過下列三個可逆過程：先絕）經(jīng)過下列三個可逆過程：先絕熱膨脹到體積熱膨脹到體積V2=2V1，再等容