第七章热力学基础练习册答案

第七章

热力学基础

一、选择题1、根据热力学第二定律判断下列说法哪一种是正确的

[]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:气体可以自由膨胀，但不能自动收缩；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变为有规则运动的能量。2、一定质量的理想气体从体积V1

膨胀到V2分别经历的过程是：等压过程；等温过程；绝热过程，其中吸热最多的过程[]

A：是过程；B：是过程；C：是过程；D：既是过程也是和过程，两过程一样多。ABCDVPO解：由热力学第一定律知由状态图知3、某刚性双原子分子的理想气体处于温度为T的平衡态下，该分子的平均总能量为[]A：；

B：；

C：；

D：4、理想气体经历所示的abc平衡过程如下图，则该系统对外做功W，从外界吸收的热量Q和内能的增量ΔE

的正负情况如下[

]A：

B：

C：

D：解：5、在温度分别为327oC和27oC的高温热源和低温热源之间工作的热机理论上的最大效率为[]A：25%

B：50%C：75%

D：91.74%解：6、右图，一定量的理想气体分别由初态a经①过程a

b和由初态a

经②过程acb到达相同的终态b，则两个过程中气体从外界吸收的热量Q1，Q2的关系为：[]A：Q1<0,Q1>Q2B：Q1>0,Q1>Q2C：Q1<0,Q1>Q2D：Q1>0,Q1<Q2

OPTa’abc②①解：等体过程温度升高，内能增大，吸热等温压缩等体过程等温压缩7、下面说法正确的是：[] A：系统经历一正循环后，系统的状态没有变化；B：系统经历一正循环后，系统和外界都没有变化；C：系统经历一正循环后，接着经历一逆循环，系统和外界均没有变化；D：在P—V图上，循环曲线包围的面积越大，循环效率越高。8、汽缸内有一定量的氦气（视为理想气体），经过绝热压缩，使其体积变为原来的一半，问气体分子的平均速率变为原来的几倍？[]Ａ：B:C:D:解：由绝热方程9、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[]A：等容降压过程 B：等温膨胀过程C：绝热膨胀过程 D：等压压缩过程解：作功为负值必为体积变小的过程。10、双原子的理想气体做等压膨胀，若气体在膨胀过程中，从外界吸收的热量为700J，则该气体对外做功为[]Ａ：350JB:300JC:250JD:200J解：1、如图所示，a1b过程是绝热过程，a2b是P－V图上的一段直线，在a2b过程中，气体做功W

0，气体的内能增量

0，吸收的热量

0（填>,<,=）。PVab12二、填空题解：a1b过程是绝热过程a1b过程体积变大2、理想气体做卡诺循环，高温热源的热力学温度是低温热源的热力学温度的n倍，求气体在一个循环中将由高温热源所得的热量的

倍交给了低温热源。解：3、1mol的氧气在1atm的压强下从200C加热到1000C（1）设加热过程中体积保持不变，则供给的热量为

。（2）若过程中压强不变，需供给多少热量为

.（3）在等压下气体对外作的功为

。解：4、如图，一理想气体系统由状态a沿acb到达状态b，有350J的热量传入系统，而系统做功130J，（1）经过adb过程，系统作功40J，传入系统的热量Q=

（2）当系统由状态b沿曲线ba返回状态a时，外界对系统作功60J，则系统吸收的热量Q=

。解：5、一容器内装有气体，温度为270C。问（1）压强为1.013×105Pa时，在1m3中有

个分子；（2）在高真空时压强为1.33×10-5Pa，在1m3中有

个分子。解：6、如图所示图中，a、b两条曲线是两种不同气体（氧气和氢气）在同一温度下的麦氏分布曲线。则氢气分子的最概然速率

，氧气分子的最概然速率

，两种气体所处的温度

。解：首先来区分两条曲线，最概然速率为显然，温度相同时摩尔质量小的气体最概然速率大。所以，曲线a为氧气，曲线b为氢气。由图中数据可知氢气的最概然速率为2000m/s。7、一卡诺机从373K的高温热源吸热，向273K的低温热源放热。若该机从高温热源吸收1000J热量，则该机所做的功为

J，放出热量

J.解：8、如图示，一定量的空气，开始在状态A，其压强为，体积为，沿直线AB变化到状态B，压强变为，体积变为，求此过程气体所作的功为

。解：气体的功为过程曲线下包围的面积 三、计算题1、将500J的热量传给标准状态下2mol的氢，问：（1）若体积不变，这热量转变为什么？氢的温度变为多少？（2）若温度不变，这热量转变为什么？氢的压强和体积变为多少？（3）若压强不变，这热量转变为什么？氢的温度及体积变为多少？解(1)等体过程，吸收的热量转化为内能(2)若温度不变，内能不变，吸收的热量转化为功(3)若压强不变，吸收的热量转化为功和内能2、一定量的单原子分子理想气体，从状态A出发，沿如图所示直线过程变到另一状态B，又经等容、等压两过程回到状态A。求：（1）、、各过程中系统对外所作的功，内能的增量及所吸收的热量；（2）整个过程中系统对外界所作的总功及从外界吸收的总热量。解：3、单原子理想气体的循环过程如图所示，整个过程

是由两条等压线和两条等容线所组成。已知求该循环的效率。解：功为循环包围的面积吸热过程只有AB和DA过程4、一定量双原子理想气体的循环过程如T-V图所示，其中c点的温度为TC=600K。试求（1）ab、bc、ca过各个过程系统吸收的