《大学物理学》热力学基础练习题

1、1大学物理学热力学基础一、选择题13-1.如图所示，bca为理想气体的绝热过程，和b2日是任意过程，则上述两过程中气体做功与吸收热量的情况是(A) b2过程放热、作负功，b2a过程放热、作负功:(B)过程吸热、作负功，b2ai±程放热、作负功:(C) 5日过程吸热、作正功，b2a过程吸热、作负功;(D) 5a过程放热、作正功，b2a过程吸热、作正功。#13-2.如图，一定最的理想气体，由平衡态力变到平衡态3,且他们的压p强相等，即PA = PB。问在状态力和状态B之间，气体无论经过的是什么过程，气体必然(A) 对外作正功；(B)内能增加：(C)从外界吸热：(D)向外界放热。13-3.

2、两个相同的刚性容器，一个盛有氢气，一个盛氨气(均视为刚性理想气体)，开始时它 们的压强和温度都相同，现将3J的热最传给氨气，使之升高到一定的温度，若氢气也升高 到同样的温度，则应向氢气传递热量为(A) 6 J： (B) 3J :(C) 5J；(D) 10 J «13-4.有人想象了如图所示的四个理想气体的循环过程，则在理论上可以实现的是13-5. 一台工作于温度分别为327-C和27°C的高温热源与低温热源之间的卡诺热机，每经历 一个循环吸热2000J,则对外做功(A) 2000 J ；(B) 1000 J ；(C) 4000 J ；(D) 500 几13-6.根据热力学第

3、二定律(A) 自然界中的一切自发过程都是不可逆的:(B) 不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程;(C) 热量可以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:(D) 任何过程总是沿爛增加的方向进行。7.如图所示为一定量的理想气体的p-V图，由图可得出结论(A)是等温过程；(B) Ta > Tb (C)(D) Ta = TB.13-2.对于室温下定体摩尔热容= 2.5R的理想气体，在等圧膨胀的情况 下，系统对外做功与从外界吸收的热星Z比W/0等于(A) 1/3；(B) 1/4；(C) 2/5 :(D) 2/7。13-9.气缸内储有2.0mol的空气，温度为27°C,若使

4、空气的体积等压膨胀到原來的3倍， 则因为空气而对外界所作的功为(A) 897；(B) 4986 J :(C) 9972 J :(D) 14958 Jo10. 一定最的理想气体，处在某一初始状态，现在要使它的温度经过一系列状态变化后回到 初始状态的温度，可能实现的过程为(A) 先保持压强不变而使它的体积膨胀，接着保持体积不变而增大压强：(B) 先保持斥强不变而使它的体积减小，接着保持体积不变而减小床强：(C) 先保持体积不变而使它的压强增大，接着保持压强不变而使它体积膨胀；(D) 先保持体积不变而使它的压强减小，接着保持压强不变而使它体积膨胀。笛.气体的定圧摩尔热容Cp大于定体摩尔热容G，其主要

5、原因是(A)膨胀系数不同；(B)温度不同；(C)气体膨胀需作功；(D)分子引力不同。12圧强、体积和温度都相同(常温条件)的氧气和氨气在等压过程中吸收了相等的热量， 它们对外作的功之比为(A) 1:1；(B) 5:9；(C) 5:7；(D)9:5。13. 縻尔单原子理想气体，从初态温度7；、丿卡强°、体积，准静态地等温床缩至体积冬， 外界需作多少功？(A) R7hi 匕:(B) A 7 ln-； (C) "1(冬j 斤)； (D)必冬一卩“214. 对于理想气体系统來说，在下列过程中，那个过程系统所吸收的热星、内能的增星和对外做功三者均为负值(A)等容降圧过程:(B)等温膨

6、胀过程；(C)等压压缩过程：(D)绝热膨胀过程。1345如图所示，一定量的理想气体经历ACBH程时吸热700 J,则经历ACBDA过程时吸热为(A) 700 J： (B) -700 J： (C) 500 J； (D) -500 J.任3.“理想气体和单一热源接触做等温膨胀时，吸收的热量全部用來对外做功”。对此说法，有以下几种评论，哪个正确？(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，17. 在图上有两条曲线abc和adc.由此可以得

7、出以下结论：(A) 其中一条是绝热线，另一条是等温线：(B) 两个过程吸收的热量相同；(C) 两个过程中系统对外作的功相等：(D) 两个过程中系统的内能变化柑同。18. 理想气体卡诺循环过程的两条绝热线下的而积大小(图中阴影部分)分别为§和，则两者的大小关系为：(A) S>S“ (B) §vS2： (C) q = S?； (D)无法确定。13-4.关于可逆过程和不可逆过程有以下儿种说法：(1)可逆过程一定是准静态过程：(2)准静态过程一定是可逆过程:p/Q.05 Pa)(J(3) 对不可逆过程，一定找不到另一过程使系统和外界同时复原;(4) 非静态过程一定是不可逆过程

8、。以上儿种说法，正确的是：(A) (1) (2) (3)；(B) (2) (3) (4)；(C) (1) (3) (4)；(D) (1) (2) (3) (4)。13-5. 一绝热容器被隔板分为两半，一半是为真空，一半为理想气体，若抽 去隔板，气体将自由膨胀，达到平衡后(A)温度不变，爛增加；(B)温度升高，爛增加；(C)温度降低，爛增加；(D)温度不变，爛不变。二、填空题1有1巾8刚性双原子分子理想气体，在等压膨胀中对外做功"，则其温度变化AT =V从外界吸收的热量Q, =o2.有"单原子分子理想气体，从状态力(刃，, G变化至状态B(p2 , Vr巧)，如图所示，则此过

9、程气体对外做功"=；吸收热量0 = O13-7.如图所示，一定量理想气体经历一循环过程，则该气体在循环过程中吸热和放热的情况是：1->2过程：, 2-3过程：, 3>1 过程：o4.如图所示，一理想气体系统由状态a沿“方到达状态b,系统吸收01234热量350，而系统做功为130。(1)经过过程a必，系统对外做功40 J,则系统吸收的热S Qi =(2)当系统由状态b沿曲线加返回状态d时，外界对系统做功为60 <7,则系统吸收的热量02=13-8.如图所示，一定量的空气由状态力沿直线月3变化到状态则此过程气体所作的功"=2 1若保持床强不变，需要热量为，对

10、外作功为13-13. 一压强为10s Pa，体积为IO'3 m3的氧气自27°C加热到127°C, (1)(2)若保持体积不变，需要热量为,对外作功为4,48.如图，使1mol的氧气(1)由力等温地变到3, (1)氧气所作的功“L焦耳，吸收热量Q=焦耳；(2)由人等体地变到C,再由C等体地变到B,氧气所作的功必二焦耳，吸收热量焦耳。13-21. 1mol的氢气在温度为300K,体积为0.025m3的状态下经过 -个热力学过程变为原来体积的两倍，(1)若热力学过程是等斥膨胀，氢气吸收的热最，对外作功歼=: (2)若热力学过程是等温膨胀，氢气吸收的热重Q=,对外作功二:

11、(3)若热力学过程是绝热膨胀，氢气吸收的热量0二9.如图所示，容器中间为隔板，左边为理想气体，右边为真空。今灾然抽上隔.板，则系统对外作功“ =O 10.有“縻尔理想气体，作如图所示的循环过程cicba,其中a”为半圆弧,bd为等压过程，pc=2p在此循环过程中气体净吸收热量为Q2,7； - 0。（填：、 或=）。笛.一可逆卡诺机的高温热源温度为127°C,低温热源温度为27aC,其每次循环对外做的净功为8000/则此热机的效率为 ,从高温热源吸收的热量。今维持低温热源温度不变，提高高温热源的温度，使其每次循环对外做的净功为10000J,若两个卡诺 循环都工作在相同的两条绝热线之间。

12、则第二个热循环机从高温热源吸收的热量，其效率为 ,高温热源的温度为 o 13»9某人每天大约向周鬧环境散发8xl06 J热臺，若该人体温为310K,周围环境温度为300K,忽略该人每天进仓带到体内的爛，则他每天的爛变为周围环境每天的爛变为J L :该人与环境每天的总爛变为J-L。三.计算题13-14.如图所示，系统从状态力沿&BC变化到状态C的过程中，外界有326 J的热量传递 给系统，同时系统对外作功126 Jo当系统从状态C沿另一曲线C&返回到状态力时，外界I对系统作功52 J,则此过程中系统是吸热还是放热?913-17.空气由圧强为1.52xlO5P«,体积为5.0xl0-3n?3的状态等温膨胀到圧强为1.01xi05Fn, 然后再经等斥压缩到原来的体积。计算空气所作的功。13-23. 0.32kg的氧气作如图所示的ABCDA循环，设冬= 2"，7>300 K, T2 = 200 K,求 循环的效率。1,24如图所示是某单原子理想气体循环过程的V-T图，图中冬=2乙，问（1）图中所示 循环是代表制冷机还是热机？ （2）如果是正循环（热机循环），求出循环效率。13-25. 一热机低温热源温度为7°C,效率为40%,若将其效率提高到50%,则高温热源提高了多少？13-27. 一小型热电