热统练习题

1陕西师范大学热统练习题绪论1.热运动是指构成物质的大量分子的无规则运动,它包括分子的无规则平动、无规则的_____和无规则的______。2．热现象的本质是热运动，它是指构成物质的大量分子的____________运动。3．晶体中离子是有序排列的，晶体中粒子的热运动主要表现为粒子的_________。4．研究热现象规律的理论有两种，它们分别是______________和_______________。5．研究热现象的方法有两种，它们分别称为____________方法和______________方法。答案（1－5）：1.转动，振动2.无规则3.无规则热振动4.热力学，统计物理学5.热力学方法，统计物理方法第一章热力学的基本规律1．1填空题6．根据系统与外界的相互作用的不同，可将系统分为孤立系、_______系和_________系。7．孤立系统的_______________性质不随____________变化的状态称为热力学平衡态。8．描述平衡态的状态参量有四类，它们是力学参量、几何参量、_________和__________。9．热力学中将四类参量和_________的关系称为物体方程。10．描述平衡态性质的四类参量和温度的函数关系被称为____________________。11．准静态过程是指过程进行的_____________，使得过程的每一步都可被看作是平衡态。12．可逆过程要求：系统和外界的状态都要能够________________。13．根据可逆过程的定义，无摩擦的准静态过程是______________过程。14．自然界中一切与热现象有关的实际宏观过程都是________过程；无摩擦的准静态过程是_______过程。15．循环过程分为正循环和逆循环，前者对应于_______机，后者对应于________机。16．卡诺循环是由两个__________过程和两个__________过程所组成。17．卡诺定理指出：工作于相同高温热源和相同低温热源之间的一切可逆机，其效率都__________，与_____________无关。18.卡诺定理指出：工作于相同高温热源和相同低温热源之间的一切不可逆机，其效率都__________可逆机的效率。19．焦耳定律告诉我们，理想气体的内能只是__________的函数，与_________无关。20．实际气体的内能不仅是________的函数，还是_________的函数。21．热力学第一定律告诉我们：制造______________是不可能的。22．内能是态函数，在__________过程中系统内能的增量等于系统从外界吸收的热量。23．热力学第二定律的实质是：一切与热现象有关的______过程都是不可逆的。24．热力学第二定律的克劳修斯表述说，热量自发地从低温物体传给高温物体是_____的。25．热力学第二定律的开尔文表述说，制造_________________是不可能的。26．热力学第二定律的数学表示可写为__________________。27．熵增加原理是说，对于绝热过程或孤立系统，系统的熵永不__________。28．根据熵的定义式，对于不绝热过程，系统吸收热量时熵______,放出热量时熵__________。29．对于绝热的可逆过程，系统的熵_________；对于绝热的不可逆过程，系统的熵_______。30．焓是态函数，其定义为__________；在________过程中系统焓的增量等于系统从外界吸取的热2量。31．在____和_____条件下，系统中发生的不可逆过程总是朝着自由能减小的方向进行。32．在____和_____条件下，系统中发生的不可逆过程总是朝着吉布斯函数减小的方向进行。答案（6－32）：6.封闭系开放系7.宏观性质时间8.化学参量电磁参量9.温度10.状态方程11.非常缓慢12..复原13.可逆14.不可逆可逆15.热机致冷机16.等温绝热17.相等工作物质18.小于19.温度体积20.温度体积21.永动机22.定容23.实际宏观过程24.不可能的25第二类永动机26.dS≥dQ/T27.永不减少28.增加减少29.不变增加30.H=U+pV等压31.等温等容32.等温等压1．2选择题33．下列那个系统不能作为热力学系统？A.电磁场。B.一粒砂。C.10个分子组成的系统。D.一滴水。34.下列过程哪个是可逆的？A.气体的扩散。B.热传导。C.无摩擦的准静态过程。D.气体的自由膨胀。35.关于热力学系统的平衡态，下列哪种说法是正确的？A.平衡态是系统的宏观性质不随时间变化的状态。B.平衡态是系统的温度、体积和压强不再变化的状态。C.平衡态时系统内分子是静止的，从而系统的宏观性质不发生变化。D.平衡态是孤立系统的宏观性质不随时间变化的状态。36.当物质系统处于平衡态时，A.系统内的分子处于静止状态，从而系统的宏观性质不随时间变化。B.系统的宏观性质不随时间变化，与外界对系统是否有影响无关。C.系统内分子仍在作热运动，但系统的宏观性质不随时间变化。D.系统内分子仍在作热运动，系统的宏观性质也是随时间变化的。37.．温度的科学定义是：A.温度是表示物体冷热程度的量。B.温度是表示物体的一种宏观性质的量。C.温度表示处于同一热平衡态的诸热力学系统具有的共同宏观性质。D.温度是表示物体与温度计达到热平衡的宏观状态量。38．根据热力学第零定律，温度是A.物体冷热程度的量度。B.温度计的具体度数。C.处于热平衡的诸热力学系统的共同宏观性质。D.物体的某种宏观性质。39.关于广延量和强度量，下列哪种说法是错误的?A.广延量具有可加性。B.强度量不具有可加性。C.强度量和广延量的乘积具有可加性。D.强度量和广延量的乘积不具有可加性。40.气体绝热自由膨胀过程是A.等内能过程。B.等焓过程。C.等压过程。D.等容过程。41.下列那个物理量是广延量A.内能B.压强C.温度D.电阻率42.1摩尔理想气体通过准静态等温膨胀过程从V1变化到V2，外界给系统作的功为3A.21lnVVRT。B.21lnVVRT。C.)(21VVp。D.)(12VVp。43一卡诺热机，其高温热源和低温热源温度的关系为T1＝nT2，在一次循环过程中从高温热源吸收的热量为Q1，则热机对外做的功为A.11Qn。B.1nQ。C.1)1(Qn。D.11Qnn。44．设热机工作于相同的高温热源和相同的低温热源之间，下列哪种表述不属于卡诺定理？A．两热源之间工作的一切可逆热机，其效率都相等。B.两热源之间工作的一切不可逆热机，其效率都相等。C.两热源之间工作的一切可逆热机，其效率与工作物质无关。D.两热源之间工作的一切不可逆热机，其效率都小于可逆机的效率。45．热力学第二定律的开尔文表述是说：A.不可能从单一热源吸取热量使之完全转变为有用功。B.第二类永动机不可能实现。C.热不能转变为功。D.功不可能自发地转变为热。46．根据热力学第二定律的开尔文表述，在同一p-V图中的两条绝热线，它们A．只能有两个交点。B.只能有一个交点。C.不能相交。D.最少有两个交点。47．关于熵，下列那种说法是错误的。A．熵是系统混乱程度的量度。B．熵是状态函数，熵的存在和可逆过程无关。C．绝热过程中系统的熵是不会减少的。D．熵是由可逆过程导出来的，所以熵的存在依赖于可逆过程。48.在最高热源温度T1和最低热源温度T2范围内工作的任意可逆循环的热机效率为A.121TT。B.121TT。C.121TT。D.无法判断。49.热力学第二定律的克劳修斯表述告诉我们：A.功可以完全变为热，但热不能完全变为功。B.热量不可能从低温物体传到高温物体。C.热量不可能自发地从低温物体传到高温物体。D.实际热机效率大于或等于1。50.热容量为C的一物体，温度为T，与一温度为T0的高温热源接触并达到平衡，物体的熵变为A.TTC0ln。B.0lnTTC。C.TTTC)(0。D.00)(TTTC。51．根据吉布斯函数判据，等温等压系统在平衡态时的吉布斯函数A.最大。B.最小。C.较大而非最大。D.较小而非最小。答案（33－51）：33.C34.C35.D36.C37.C38.C39.D40.A41.A42.A43.D44.B45.B46.C47.D48.C49.C50.B51.B第二章均匀物质的热力学性质42．1填空题61.特性函数是指当_________自变量时，能够表达系统________________的函数。62.吉布斯函数G在以______和________为自变量时是特性函数。63.自由能F在以______和________为自变量时是特性函数。64.对于T、V不变的系统，平衡态时系统的___________最小。65.对于T、p不变的系统，平衡态时系统的___________最小。66.对于孤立系统，平衡态时系统的___________最大。67.根据热力学分析知，节流过程是_____________过程。68.气体经绝热节流膨胀后，其态函数_________保持不变。69.气体经绝热自由膨胀后，其态函数_________保持不变。70.气体在绝热过程中，其态函数_________保持不变。答案（61－70）：61适当选择系统所有热力学性质62.T,p63.T，V64.自由能65.吉布斯函数66.熵67.等焓68.焓69.内能70.熵2．2选择题71.描述气体在绝热膨胀过程中致冷效应的偏导数是A.0HpT。B.0UpT。C.0SVT。D.0SVp。72.自由能F以下列那组参量为自变量时是特性函数？A.T,V。B.T,p。C.p,V。D.T,S。73.关于节流过程，下列那种说法是错误的？A.它是一个等焓过程。B.系统的温度一定降低。C.它是一个不可逆过程。D.理想气体在节流过程中温度不变。74.吉布斯函数G以下列那组参量为自变量时是特性函数？A.T,V。B.T,p。C.p,V。D.T,S。75.内能U以下列那组参量为自变量时是特性函数？A.T,V。B.T,p。C.S,p。D.S，V。答案（71－75）：71.C72.A73.B74.B75.D2．3计算题76.证明VVVpTCpU77.证明pVTCVUppp78.)1(TVpHT其中，为定压膨胀系数。79.证明在以T、V为自变量时，内能的全微分表达式为dVpTpTdTCUdVV80.VTVTpTVC2281.理想气体在节流过程中有50HpT82.][1pTpTCVTVVU83．VVSTpCT-VT84.TppVp-TVTpU85.对于节流过程，证明][1VTVTCpTppH86.证明0UVS87．证明pVVppVCCTTT88．证明TVUpTpVT89．证明22ppTCVTpT答案：（76－89）76．证dU=TdS-pdVVVVVVVUSSTTTppTpTCp77．证dU=TdS-pdVppppppUSSTTpTpVVTVTCpV78．证：VdpTdSdHVpSTpHTT；利用麦氏关系，即可得证79．证dU=TdS-pdV,设S=S(