第七章熱力學(xué)基礎(chǔ)練習(xí)冊答案

第七章

熱力學(xué)基礎(chǔ)

一、選擇題1、根據(jù)熱力學(xué)第二定律判斷下列說法哪一種是正確的

[]A:熱量能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；B:功可以全部變?yōu)闊?，但熱不能全部變?yōu)楣?；C:氣體可以自由膨脹，但不能自動(dòng)收縮；D:有規(guī)則運(yùn)動(dòng)的能量能夠變?yōu)闊o規(guī)則運(yùn)動(dòng)的能量，但無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的能量不能變?yōu)橛幸?guī)則運(yùn)動(dòng)的能量。2、一定質(zhì)量的理想氣體從體積V1

膨脹到V2分別經(jīng)歷的過程是：等壓過程；等溫過程；絕熱過程，其中吸熱最多的過程[]

A：是過程；B：是過程；C：是過程；D：既是過程也是和過程，兩過程一樣多。ABCDVPO解：由熱力學(xué)第一定律知由狀態(tài)圖知3、某剛性雙原子分子的理想氣體處于溫度為T的平衡態(tài)下，該分子的平均總能量為[]A：；

B：；

C：；

D：4、理想氣體經(jīng)歷所示的abc平衡過程如下圖，則該系統(tǒng)對外做功W，從外界吸收的熱量Q和內(nèi)能的增量ΔE

的正負(fù)情況如下[

]A：

B：

C：

D：解：5、在溫度分別為327oC和27oC的高溫?zé)嵩春偷蜏責(zé)嵩粗g工作的熱機(jī)理論上的最大效率為[]A：25%

B：50%C：75%

D：91.74%解：6、右圖，一定量的理想氣體分別由初態(tài)a經(jīng)①過程a

b和由初態(tài)a

經(jīng)②過程acb到達(dá)相同的終態(tài)b，則兩個(gè)過程中氣體從外界吸收的熱量Q1，Q2的關(guān)系為：[]A：Q1<0,Q1>Q2B：Q1>0,Q1>Q2C：Q1<0,Q1>Q2D：Q1>0,Q1<Q2

OPTa’abc②①解：等體過程溫度升高，內(nèi)能增大，吸熱等溫壓縮等體過程等溫壓縮7、下面說法正確的是：[] A：系統(tǒng)經(jīng)歷一正循環(huán)后，系統(tǒng)的狀態(tài)沒有變化；B：系統(tǒng)經(jīng)歷一正循環(huán)后，系統(tǒng)和外界都沒有變化；C：系統(tǒng)經(jīng)歷一正循環(huán)后，接著經(jīng)歷一逆循環(huán)，系統(tǒng)和外界均沒有變化；D：在P—V圖上，循環(huán)曲線包圍的面積越大，循環(huán)效率越高。8、汽缸內(nèi)有一定量的氦氣（視為理想氣體），經(jīng)過絕熱壓縮，使其體積變?yōu)樵瓉淼囊话?，問氣體分子的平均速率變?yōu)樵瓉淼膸妆叮縖]Ａ：B:C:D:解：由絕熱方程9、對于理想氣體系統(tǒng)來說，在下列過程中，哪個(gè)過程系統(tǒng)所吸收的熱量、內(nèi)能的增量和對外作的功三者均為負(fù)值[]A：等容降壓過程 B：等溫膨脹過程C：絕熱膨脹過程 D：等壓壓縮過程解：作功為負(fù)值必為體積變小的過程。10、雙原子的理想氣體做等壓膨脹，若氣體在膨脹過程中，從外界吸收的熱量為700J，則該氣體對外做功為[]Ａ：350JB:300JC:250JD:200J解：1、如圖所示，a1b過程是絕熱過程，a2b是P－V圖上的一段直線，在a2b過程中，氣體做功W

0，氣體的內(nèi)能增量

0，吸收的熱量

0（填>,<,=）。PVab12二、填空題解：a1b過程是絕熱過程a1b過程體積變大2、理想氣體做卡諾循環(huán)，高溫?zé)嵩吹臒崃W(xué)溫度是低溫?zé)嵩吹臒崃W(xué)溫度的n倍，求氣體在一個(gè)循環(huán)中將由高溫?zé)嵩此玫臒崃康?/p>

倍交給了低溫?zé)嵩?。解?、1mol的氧氣在1atm的壓強(qiáng)下從200C加熱到1000C（1）設(shè)加熱過程中體積保持不變，則供給的熱量為

。（2）若過程中壓強(qiáng)不變，需供給多少熱量為

.（3）在等壓下氣體對外作的功為

。解：4、如圖，一理想氣體系統(tǒng)由狀態(tài)a沿acb到達(dá)狀態(tài)b，有350J的熱量傳入系統(tǒng)，而系統(tǒng)做功130J，（1）經(jīng)過adb過程，系統(tǒng)作功40J，傳入系統(tǒng)的熱量Q=

（2）當(dāng)系統(tǒng)由狀態(tài)b沿曲線ba返回狀態(tài)a時(shí)，外界對系統(tǒng)作功60J，則系統(tǒng)吸收的熱量Q=

。解：5、一容器內(nèi)裝有氣體，溫度為270C。問（1）壓強(qiáng)為1.013×105Pa時(shí)，在1m3中有

個(gè)分子；（2）在高真空時(shí)壓強(qiáng)為1.33×10-5Pa，在1m3中有

個(gè)分子。解：6、如圖所示圖中，a、b兩條曲線是兩種不同氣體（氧氣和氫氣）在同一溫度下的麥?zhǔn)戏植记€。則氫氣分子的最概然速率

，氧氣分子的最概然速率

，兩種氣體所處的溫度

。解：首先來區(qū)分兩條曲線，最概然速率為顯然，溫度相同時(shí)摩爾質(zhì)量小的氣體最概然速率大。所以，曲線a為氧氣，曲線b為氫氣。由圖中數(shù)據(jù)可知?dú)錃獾淖罡湃凰俾蕿?000m/s。7、一卡諾機(jī)從373K的高溫?zé)嵩次鼰?，?73K的低溫?zé)嵩捶艧帷Ｈ粼摍C(jī)從高溫?zé)嵩次?000J熱量，則該機(jī)所做的功為

J，放出熱量

J.解：8、如圖示，一定量的空氣，開始在狀態(tài)A，其壓強(qiáng)為，體積為，沿直線AB變化到狀態(tài)B，壓強(qiáng)變?yōu)?，體積變?yōu)?，求此過程氣體所作的功為

。解：氣體的功為過程曲線下包圍的面積 三、計(jì)算題1、將500J的熱量傳給標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下2mol的氫，問：（1）若體積不變，這熱量轉(zhuǎn)變?yōu)槭裁?？氫的溫度變?yōu)槎嗌?？?）若溫度不變，這熱量轉(zhuǎn)變?yōu)槭裁?？氫的壓?qiáng)和體積變?yōu)槎嗌?？?）若壓強(qiáng)不變，這熱量轉(zhuǎn)變?yōu)槭裁?？氫的溫度及體積變?yōu)槎嗌伲拷?1)等體過程，吸收的熱量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能(2)若溫度不變，內(nèi)能不變，吸收的熱量轉(zhuǎn)化為功(3)若壓強(qiáng)不變，吸收的熱量轉(zhuǎn)化為功和內(nèi)能2、一定量的單原子分子理想氣體，從狀態(tài)A出發(fā)，沿如圖所示直線過程變到另一狀態(tài)B，又經(jīng)等容、等壓兩過程回到狀態(tài)A。求：（1）、、各過程中系統(tǒng)對外所作的功，內(nèi)能的增量及所吸收的熱量；（2）整個(gè)過程中系統(tǒng)對外界所作的總功及從外界吸收的總熱量。解：3、單原子理想氣體的循環(huán)過程如圖所示，整個(gè)過程

是由兩條等壓線和兩條等容線所組成。已知求該循環(huán)的效率。解：功為循環(huán)包圍的面積吸熱過程只有AB和DA過程4、一定量雙原子理想氣體的循環(huán)過程如T-V圖所示，其中c點(diǎn)的溫度為TC=600K。試求（1）ab、bc、ca過各個(gè)過程系統(tǒng)吸收的