1热力学基础练习与答案

本文格式为Word版，下载可任意编辑——1热力学基础练习与答案第一次热力学基础练习与答案

班级___________________姓名___________________班内序号___________________一、选择题

1.如下图，一定量理想气体从体积V1，膨胀到体积V2分别经历的过程是：A→B等压过程，A→C等温过程；A→D绝热过程，其中吸热量最多的过程[]p(A)是A→B.AB(B)是A→C.

CD(C)是A→D.

V(D)既是A→B也是A→C,两过程吸热一样多。O

2.有两个一致的容器，容积固定不变，一个盛有氨气，另一个盛有氢气（看成刚性分子的理想气体），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，假使使氨气也升高同样的温度，则应向氨气传递热量是：［］(A)6J.(B)5J.

(C)3J.(D)2J.3.一定量的某种理想气体起始温度为T，体积为V，该气体在下面循环过程中经过三个平衡过程：(1)绝热膨胀到体积为2V，(2)等体变化使温度恢复为T，(3)等温压缩到原来体积V，则此整个循环过程中［］(A)气体向外界放热(B)气体对外界作正功

(C)气体内能增加(D)气体内能减少

4.一定量理想气体经历的循环过程用V－T曲线表示如图．在此循

V环过程中，气体从外界吸热的过程是［］C

B(A)A→B．

(B)B→C．AO(C)C→A．T(D)B→C和B→C．

5.设高温热源的热力学温度是低温热源的热力学温度的n倍，则理想气体在

一次卡诺循环中，传给低温热源的热量是从高温热源吸取热量的［］

(A)n倍．(B)n－1倍．

1n?1(C)倍．(D)倍．

nnp6.如图，一定量的理想气体，由平衡状态A变到平衡状态ABB(pA=pB)，则无论经过的是什么过程，系统必然［］(A)对外作正功．(B)内能增加．

(C)从外界吸热．(D)向外界放热．VO

1

二、填空题

1.写出理想气体在等体、等压、绝热过程中，内能增量的表达式：等体过程_______________,等压过程________________，绝热过程______________。2.热力学其次定律的开尔文表述和克劳修斯表述是等价的，说明在自然界中所有与热现象有关的实际过程都是不可逆的。开尔文表述指出了______________过程是不可逆的，而克劳修斯表述指出了__________________过程是不可逆的。3．写出理想气体经历以下过程所作功A、吸热Q和内能增量?E值的正负：

pIII等温pI绝热线II’IIIIIOV(a)

第3题图

OIII(b)

V

（1）如图（a），在I-II-III过程中，A______，Q_______，?E______。（2）如图（b），在I-II-III过程中，A______，Q_______，?E______。

_。在I-II’-III过程中，A________，Q_______，?E__________4.卡诺致冷机的致冷系数为：w?Q2T2?AT1?T2，如高、低温热源温度分别为：

T1?400K，T2?300K，而且每一循环从低温热源所吸的热为Q2?360J。则在每一循环中，外界必需作功A?________。

5.一设计者试图设计出这样一种热机：它在一个循环的过程中，能从温度为：

360K的高温热源中吸热：9.6?104J，向温度为：270K的低温热源放出

7.0?104J的热量，这样的热机___________（填“能〞或“不能〞）制成，原因是：。

2

三、计算题

1．质量为2kg的氧气，其温度由270K升高到330K，如分别经历了：

（1）等体过程；（2）等压过程。计算在这两个过程中，系统各吸收了多少热量？各增加了多少内能？对外各作了多少功？

2．一系统由如下图的a状态沿acb到b状态，有340J热量传入系统，而系统对外作功128J，（1）若adb过程系统对外作功52J，则有多少热量传入系统？（2）当系统由b态沿曲线ba返回a状态时，外界对系统作功88J，则系统是吸热还是放热？其热量值是多少？

pcbadOV3

3.1mol单原子分子的理想气体，经历如下图的可逆循环，联结ac两点的曲线Ⅲ的方程为p?p0V2/V02,a点的温度为T0

(1)试以T0,普适气体常量R表示Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ过程

中

气体吸收的热量。

(2)求此循环的效率。

p9p0p0ObⅡcⅢVⅠaV0

(提醒：循环效率的定义式η=1-Q2/Q1，Q1为循环中气体吸收的热量，Q2为循环中气体放出的热量。)

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第一次热力学基础

一、选择题：1.A2.A3.A4.A5.C6.B二、填空题：

iiii,R??T?V??p?E???R??T?p??V,

2222i?R?E???R??T??T

2??11.?E???2.功完全转变为热（热功转换）；热量自动从高温物体传给低温物体（热量

传递，热传导）

3.(1)负，负（放热），零；(2)正，负（放热），负；正，正（吸热），负4.120J

5.不能；该热机的效率为：9.6?7.0?13，超过理想可逆机的效率：

1?270?1。

3604三、计算题：1.

9.648i5m2??62.5mol,i?5,CV?R?R，

22M0.0327Cp?CV?R?R

24(1)等体过程A?0，Q??E???CV??T?9375R?7.79?10J

??(2)等压过程Q???Cp??T?13125R?1.091?10J,?E与过程无关，同上；

5A?Q??E?3750R?3.12?104J

2.（1）?acb:?E?340?128?212J,?adb:Q?A??E?52?212?264J

⑵b?a:??E??212J,A??88J,?Q?A??E??300J,放热。

3.设a状态的状态参量为p0,V0,T0，则pb=9p0,Vb=V0,Tb=(pb/pa)Ta=9T0

pV0?3V0∴pcVc=RTcTc=27T0p03(1)过程ⅠQV?CV(Tb?Ta)?R(9T0?T0)?12RT0

2(2)过程ⅡQp=Cp(Tc－Tb)=45RT0过程Ⅲ

Vap3Q?CV(Ta?Tc)??(p0V