第13章热力学基础

第十三章热力学基础一、选择题1、有两个相同的容器，容积不变，一个盛有氦气，另一个盛有氢气（均可看成刚性分子）它们的压强和温度都相等，现将5J的热量传给氢气，使氢气温度升高，如果使氦气也升高同样的温度，则应向氦气传递的热量是（C）（A）6J（B）5J（C）3J（D）2J2、一定量理想气体，经历某过程后，它的温度升高了，则根据热力学定理可以断定：（1）该理想气体系统在此过程中作了功；（2）在此过程中外界对该理想气体系统作了正功；（3）该理想气体系统的内能增加了；（4）在此过程中理想气体系统既从外界吸了热，又对外作了正功。以上正确的是：（C）（A）（1），（3）（B）（2），（3）（C）（3）（D）（3），（4）3、摩尔数相等的三种理想气体He、N2和CO2，若从同一初态，经等压加热，且在加热过程中三种气体吸收的热量相等，则体积增量最大的气体是：（A）（A）He（B）N2（C）CO2（D）三种气体的体积增量相同4、如图所示，一定量理想气体从体积为V1膨胀到V2，AB为等压过程，AC为等温过程AD为绝热过程。则吸热最多的是：（A）（A）AB过程（B）AC过程（C）AD过程（D）不能确定5、卡诺热机的循环曲线所包围的面积从图中abcda增大为ab’c’da，那么循环abcda与ab’c’da所作的净功和热机效率的变化情况是：（D）(A)净功增大，效率提高；(B)净功增大，效率降低；(C)净功和效率都不变；(D)净功增大，效率不变。PBCDA0V1V2VPabb’dc’T1T2cV6、根据热力学第二定律判断下列哪种说法是正确的是：（C）(A)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；(B)功可以全部变为热，但热不能全部变为功；(C)气体能够自由膨胀，但不能自由压缩；(D)有规则运动的能量能够变为无规则运动的能量，但无规则运动的能量不能够变为有规则运动的能量。7、理想气体向真空作绝热膨胀（A）(A)膨胀后，温度不变，压强减小．(B)膨胀后，温度降低，压强减小．(C)膨胀后，温度升高，压强减小．(D)膨胀后，温度不变，压强不变．8、1mol的单原子分子理想气体从状态A变为状态B，如果不知是什么气体，变化过程也不知道，但A、B两态的压强、体积和温度都知道，则可求出：（B）(A)气体所作的功.(B)气体内能的变化.(C)气体传给外界的热量.(D)气体的质量.9、有人设计一台卡诺热机(可逆的)．每循环一次可从400K的高温热源吸热1800J，向300K的低温热源放热800J．同时对外作功1000J，这样的设计是（D）(A)可以的，符合热力学第一定律．(B)可以的，符合热力学第二定律．(C)不行的，卡诺循环所作的功不能大于向低温热源放出的热量．(D)不行的，这个热机的效率超过理论值．10、一绝热容器被隔板分成两半，一半是真空，另一半是理想气体．若把隔板抽出，气体将进行自由膨胀，达到平衡后（A）(A)温度不变，熵增加．(B)温度升高，熵增加．(C)温度降低，熵增加．(D)温度不变，熵不变．abcda和11、一定量的理想气体，分别进行如题5.1.4图所示的两个卡诺循环abcda。若在PV图上这两个循环曲线所围面积相等，则可以由此得知这两个循环（D）cbadabcd题5.1.4图（A）效率相等。（B）由高温热源处吸收的热量相等。（C）在低温热源处放出的热量相等。（D）在每次循环中对外做的净功相等。12、某理想气体分别经历如图1所示的两个卡诺循环：)(abcd和)(dcba，且两条循环曲线所围面积相等。设循环的效率为，每次循环在高温热源处吸收的热量为Q，循环的效率为，每次循环在高温高温热源处吸收的热量为Q，则（B）（A）QQ,;（B）QQ,;（C）QQ,;（D）QQ,13、“理想气体和单一热源接触作等温膨胀时，吸收的热量全部用来对外做功。”对此说法，有如下几种评论，哪种是正确的？（C）（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）违反热力学第一定律，也违反热力学第二定律。14、一定量的理想气体向真空作绝热自由膨胀，体积由1V增至2V，在此过程中气体的（A）（A）内能不变，熵增加。（B）内能不变，熵减少。（C）内能不变，熵不变。（D）内能增加，熵增加。15、双原子理想气体，做等压膨胀，若气体膨胀过程从热源吸收热量J700，则该气体对外做功为（D）AJ350BJ300CJ250DJ20016、在VP图(图1)中，mol1理想气体从状态A沿直线到达B，BAVV2，则此过程系统的功能和内能变化的情况为（C）A0,0EAB0,0EAC0,0EAD0,0EAcbadabcd图117、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、内能的增量和对外作的功三者均为负值：（D）A等容降压过程B等温膨胀过程C绝热膨胀过程D等压压缩过程18、对于室温下的双原子分子理想气体，在等压膨胀的情况下，系统对外所作的功与从外界吸收的热量之比/AQ等于：(D)A1/3B1/4C2/5D2/7二、填充题1、要使一热力学系统的内能变化，可以通过或两种方式，或者两种方式兼用来完成。热力学系统的状态发生变化时，其内能的改变量只决定于，而与无关。2、将热量Q传给一定质量的理想气体。（1）若体积不变，热量转化为；（2）若温度不变，热量转化为。3、卡诺循环是由两个过程和两个过程组成的循环过程。卡诺循环的效率只与有关，卡诺循环的效率总是（大于、小于、等于）1。4、一定量理想气体沿a→b→c变化时作功abcW=615J，气体在b、c两状态的内能差JEEcb500。那么气体循环一周，所作净功WJ，向外界放热为QJ，等温过程中气体作功abWJ。5、常温常压下，一定量的某种理想气体（可视为刚性双原子分子），在等压过程中吸热为Q，对外作功为W，内能增加为E，则WQ=__,EQ=_________。6、pV图上封闭曲线所包围的面积表示物理量，若循环过程为逆时针方向，则该物理量为。（填正或负）7、一卡诺热机低温热源的温度为27C,效率为40%,高温热源的温度T1=.8、设一台电冰箱的工作循环为卡诺循环,在夏天工作,环境温度在35C,冰箱内的温度为0C,这台电冰箱的理想制冷系数为e=.9、一循环过程如图所示，该气体在循环过程中吸热和放热的情况是a→b过程，b→c过程，c→a过程。10、在定压下加热一定量的理想气体。若使其温度升高1K时，它的体积增加了0.005倍，则气体原来的温度是。11、在相同的温度和压强下，各为单位体积的氢气（视为刚性双原子分子气体）与氦气的内能之比为。12、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E，则AQ=。13、有一卡诺热机，用29kg空气为工作物质，工作在027C的高温热源与073C的低温热源之间，此热机的效率。若在等温膨胀过程中气缸体积增大2.718倍，则此热机每一循环所做的功为。（空气的摩尔质量为312910kgmol）参考答案：1、作功，传热，始末状态，过程2、理想气体的内能，对外作功3、绝热，等温，4、115J，500J，615J5、27，576、功，负7、500K8、7.89、吸热，放热，吸热10、200K11、53;10312、2;22iii13、533.3%;8.3110J。abcoVT