20熱力學第一定律典型的熱力學過程

1、204 熱力學第一定律、典型的熱力學過程 1. 選擇題 1如圖所示，一定量理想氣體從體積V,膨脹到體積 V2分別經歷的過程是：AeB等壓 過程，Ae C等溫過程；Ae D絕熱過程，其中吸熱量最多的過程 (A) 是 Ae B. (B) 是 Ae C. (C) 是 Ae D. (D) 既是Ae B也是Ae C兩過程吸熱一樣多。 2,質量一定的理想氣體,從相同狀態(tài)出發(fā),分別經歷等溫過程、等壓過程和絕熱過程, 使其體積增加一倍那么氣體溫度的改變 (絕對值 )在 (A) 絕熱過程中最大,等壓過程中最小 (B) 絕熱過程中最大,等溫過程中最小 (C) 等壓過程中最大,絕熱過程中最小 (D) 等壓過程中最大

2、,等溫過程中最小 3，一定量的理想氣體，從 a態(tài)出發(fā)經過或過程到達b態(tài)，acb為等溫線(如圖)，則 、兩過程中外界對系統(tǒng)傳遞的熱量Q、Q是 (A) Q10,Q20(B)Q10,Q20,Q20(D)Q10 4, 一定量的理想氣體分別由初態(tài)a經過程ab和由初態(tài)a經過程a cb到達相同的 終態(tài)b,如p T圖所示，則兩個過程中氣體從外界吸收的熱量Q, Q的關系為： (A) Q1 Q2(B)Q10,Q1Q2 (C)Q10,Q10,Q1Q2 5, 理想氣體向真空作絕熱膨脹 (A) 膨脹后,溫度不變,壓強減小 (B) 膨脹后,溫度降低,壓強減小 (C) 膨脹后,溫度升高,壓強減小 (D) 膨脹后,溫度不變,

3、壓強不變 6, 定量的理想氣體，從p V圖上初態(tài)a經歷(1)或(2)過程到達末態(tài) b,已知a、b兩 態(tài)處于同一條絕熱線上 (圖中虛線是絕熱線 ),則氣體在 (A) (1)過程中吸熱,(2) 過程中放熱 (B) (1)過程中放熱,(2) 過程中吸熱 (C) 兩種過程中都吸熱 (D) 兩種過程中都放熱 : 7, 1 mol理想氣體從p V圖上初態(tài)a分別經歷如圖所示的(1)或(2)過程到達末態(tài)b.已 知Ta Q20.(B)Q Qi0. (C)Q2 Qi0.(D)Q Q20. : 8, 如圖，bca為理想氣體絕熱過程，b1a和b2a是任意過程，則上述兩過程中氣體作功 與吸收熱量的情況是： (A) b1

4、a過程放熱，作負功；b2a過程放熱，作負功. (B) b1a過程吸熱，作負功；b2a過程放熱，作負功. (C) b1a過程吸熱，作正功；b2a過程吸熱，作負功. (D) b1a過程放熱，作正功；b2a過程吸熱，作正功. : 9, 對于理想氣體系統(tǒng)來說，在下列過程中，哪個過程系統(tǒng)所吸收的熱量、內能的增量和 對外作的功三者均為負值？ (A)等體降壓過程.(B)等溫膨脹過程. (C)絕熱膨脹過程.(D)等壓壓縮過程. : 10, 理想氣體經歷如圖所示的abc平衡過程，則該系統(tǒng)對外作功W從外界吸收的熱量 Q 和內能的增量.E的正負情況如下： (A) E0, Q0, W0, Q0, W0 (C) E0,

5、 Q0, W0 (D) E0, QO, W S2 ；(B) S) CV/. E = E v 以上解答是否正確？ 8, 摩爾數相同的氦氣和氮氣 （視為理想氣體），從相同的初狀態(tài)（即p、V T相同）開始作 等壓膨脹到同一末狀態(tài)則對外所作的功相同。 9, 摩爾數相同的氦氣和氮氣 （視為理想氣體），從相同的初狀態(tài)（即p、V T相同）開始作 等壓膨脹到同一末狀態(tài)則從外界吸收的熱量相同 10, 理想氣體經等體積加熱時，內能減少，同時壓強升高.這樣的過程可能發(fā)生。 11, 理想氣體經等溫壓縮時，壓強升高，同時吸熱這樣的過程可能發(fā)生。 12, 理想氣體經絕熱壓縮時，壓強升高，同時內能增加.這樣的過程可能發(fā)生。

6、 13, 理想氣體經等壓壓縮時，內能增加，同時吸熱這樣的過程可能發(fā)生。 14, 理想氣體的內能從 日增大到 巳時，對應于等體、等壓、絕熱三種過程的溫度變化相 同 15, 理想氣體的內能從 日增大到 巳時，對應于等體、等壓、絕熱三種過程的吸收的熱量 相同 三、填空題 1, 處于平衡態(tài) A的一定量的理想氣體，若經準靜態(tài)等體過程變到平衡態(tài)B,將從外界吸 收熱量416 J,若經準靜態(tài)等壓過程變到與平衡態(tài) B有相同溫度的平衡態(tài) C,將從外界吸 收熱量582 J，所以，從平衡態(tài) A變到平衡態(tài)C的準靜態(tài)等壓過程中氣體對外界所作的功 為. 2, 不規(guī)則地攪拌盛于絕熱容器中的液體，液體溫度在升高，若將液體看作系

7、統(tǒng)，則外界 傳給系統(tǒng)的熱量 零（填大于、等于和小于）. 3, 不規(guī)則地攪拌盛于絕熱容器中的液體，液體溫度在升高，若將液體看作系統(tǒng)，則外界 對系統(tǒng)作的功零（填大于、等于和小于）. 4, 不規(guī)則地攪拌盛于絕熱容器中的液體，液體溫度在升高，若將液體看作系統(tǒng)，則系統(tǒng) 的內能的增量 零（填大于、等于和小于）. 5, 熱力學系統(tǒng)的狀態(tài)發(fā)生變化時，其內能的改變量只決定于 而與 無關. 6, 某理想氣體等溫壓縮到給定體積時外界對氣體作功|W|，又經絕熱膨脹返回原來體積 時氣體對外作功|W|，則整個過程中氣體從外界吸收的熱量Q= 7, 某理想氣體等溫壓縮到給定體積時外界對氣體作功|W|，又經絕熱膨脹返回原來體積

8、 時氣體對外作功|W|，則整個過程中氣體內能增加了AE=。 8, 同一種理想氣體的定壓摩爾熱容CP大于定體摩爾熱容 G，其原因是 9, 一定量的理想氣體，從狀態(tài) A出發(fā)，分別經歷等壓、等溫、絕熱三種過程由體積V 膨脹到體積V2。在上述三種過程中：氣體的內能增加的是 過程；氣體的內能減 少的是過程. 10, 一定量的理想氣體，從 八圖上狀態(tài)A出發(fā)，分別經歷等壓、等溫、絕熱三種過程 由體積Vi膨脹到體積V2,在上述三種過程中：氣體對外作功最大的是 過程；氣 體吸熱最多的是過程. 11, 在大氣中有一絕熱氣缸，其中裝有一定量的理想氣體，然后用電爐徐徐供熱（如圖所 示）,使活塞（無摩擦地）緩慢上升.在

9、此過程中，氣體內能 （選用“變大”、“變 小”、“不變”填空）. 12, 一定量理想氣體，從同一狀態(tài)開始使其體積由V膨脹到2V,分別經歷以下三種過程： （1）等壓過程；（2）等溫過程；（3）絕熱過程其中 過程氣體內能增加最多 1 13, 一定量理想氣體，從同一狀態(tài)開始把其體積由V0壓縮到一V0，分別經歷以下三種過 2 程：（1）等壓過程；（2）等溫過程；（3）絕熱過程.其中： 過程外界對氣體作功 最多. 1 14, 一定量理想氣體，從同一狀態(tài)開始把其體積由V0壓縮到一V0，分別經歷以下三種過 2 程：（1）等壓過程；（2）等溫過程；（3）絕熱過程.其中： 過程氣體內能減 小最 1 15, 一定

10、量理想氣體，從同一狀態(tài)開始把其體積由V0壓縮到一V0 ,分別經歷以下三種過 2 程：（1）等壓過程；（2）等溫過程；（3）絕熱過程.其中： 過程氣體放熱最 多. 16, 三個附圖所示分別是一定量理想氣體的等壓線、等溫線和絕熱線.試判斷各圖上a、 b兩點中處于哪一點的狀態(tài)時理想氣體的內能大.在內能大的那一點上畫上“LI ”.若在 兩點時內能一樣大，則在兩點上都畫上“”. 四、計算題 1, 1mol單原子理想氣體從 300K加熱到350K, （1 ）容積保持不變； （2 ）壓強保持不變； 問在這兩個過程中各吸收了多少熱量？增加了多少內能？對外做了多少功？ .53 2, 壓強為1.0 X 10 Pa

11、,體積為0.0082m的氮氣，從初始溫度 300K加熱到400K,如加熱 時（1）體積不變（2 ）壓強不變，問各需熱量多少？哪一個過程所需熱量大？為什么？ 3,有一定量的理想氣體，其壓強按 P 的規(guī)律變化, C是個常量。求氣體從容積 V 增加到V2所做的功，該理想氣體的溫度是升高還是降低? .5 4, 1mol的氫，在壓強為1.0 X 10 Pa,溫度為20C時，其體積為 V0。今使它經以下兩種 過程達到同一狀態(tài)： （1）先保持體積不變，加熱使其溫度升高到80C，然后令它作等溫膨脹，體積變?yōu)樵w 積的2倍； （2）先使它作等溫膨脹至原體積的2倍，然后保持體積不變，加熱使其溫度升到80C。 試分

12、別計算以上兩種過程中吸收的熱量，氣體對外作的功和內能的增量。 5, 有單原子理想氣體，若絕熱壓縮使其容積減半，問氣體分子的平均速率變?yōu)樵瓉淼乃?率的幾倍？若為雙原子理想氣體，又為幾倍？ 6, 溫度為25C、壓強為1 atm的1 mol剛性雙原子分子理想氣體，經等溫過程體積膨脹 至原來的3倍.（普適氣體常量 R= 8.31 J mol J K J , In 3=1.0986） （1）計算這個過程中氣體對外所作的功. （2）假若氣體經絕熱過程體積膨脹為原來的3倍，那么氣體對外作的功又是多少？ 7, 0.02 kg的氦氣（視為理想氣體），溫度由17C升為27C .若在升溫過程中，體積 保持不變；（2

13、）壓強保持不變；（3）不與外界交換熱量；試分別求出氣體內能的改變、吸 收的熱量、外界對氣體所作的功.（普適氣體常量 R =8.31 J molK） 8, 一定量的單原子分子理想氣體，從A態(tài)出發(fā)經等壓過程膨脹到B態(tài)，又經絕熱過程膨 脹到C態(tài)，如圖所示試求這全過程中氣體對外所作的功，內能的增量以及吸收的熱量. 9, 如果一定量的理想氣體，其體積和壓強依照 V二a/p的規(guī)律變化，其中a為已知常 量.試求： （1）氣體從體積V1膨脹到V2所作的功； （2）氣體體積為V1時的溫度T1與體積為V2時的溫度T2之比. 10, 2 mol氫氣（視為理想氣體）開始時處于標準狀態(tài)，后經等溫過程從外界吸取了400 J 的熱量，達到末態(tài).求末態(tài)的壓強. 2 1 （普適氣體常量 R=8.31J mol- K-） 11, 為了使剛性雙原子分子理想氣體在等壓膨脹過程中對外作功2 J,必須傳給氣體多少 熱量？ 12, 兩端封閉的水平氣缸，被一可動活塞平分為左右兩室，每室體