第5章熱力學(xué)基礎(chǔ)

1、第五章第五章 熱力學(xué)基礎(chǔ)熱力學(xué)基礎(chǔ)概念檢測(cè)題概念檢測(cè)題1. 理想氣體進(jìn)行的下列各種過程，哪些過程可理想氣體進(jìn)行的下列各種過程，哪些過程可能發(fā)生（能發(fā)生（ ）。）。A. 等容加熱時(shí)，內(nèi)能減少，同時(shí)等容加熱時(shí)，內(nèi)能減少，同時(shí)壓強(qiáng)升高壓強(qiáng)升高B. 等溫壓縮時(shí)，壓強(qiáng)升高，同時(shí)等溫壓縮時(shí)，壓強(qiáng)升高，同時(shí)吸熱吸熱C. 等壓壓縮時(shí)，內(nèi)能增加，同時(shí)等壓壓縮時(shí)，內(nèi)能增加，同時(shí)吸熱吸熱D. 絕熱壓縮時(shí)，壓強(qiáng)升高，同時(shí)絕熱壓縮時(shí)，壓強(qiáng)升高，同時(shí)內(nèi)能增加內(nèi)能增加00:30投票人數(shù)投票人數(shù):02. 一定量的理想氣體，分別進(jìn)行如圖一定量的理想氣體，分別進(jìn)行如圖5-1所示的兩個(gè)卡所示的兩個(gè)卡諾循環(huán)諾循環(huán) 和和 ，若在，若在

2、p-V圖上這兩個(gè)循環(huán)過圖上這兩個(gè)循環(huán)過程曲線所圍的面積相等，則這兩個(gè)循環(huán)的（程曲線所圍的面積相等，則這兩個(gè)循環(huán)的（ ）。）。A. 效率相等效率相等B. 從高溫?zé)嵩次盏臒崃肯嗟葟母邷責(zé)嵩次盏臒崃肯嗟菴. 向低溫?zé)嵩捶懦龅臒崃肯嗟认虻蜏責(zé)嵩捶懦龅臒崃肯嗟菵. 在每次循環(huán)中對(duì)外做的凈功相等在每次循環(huán)中對(duì)外做的凈功相等00:30投票人數(shù)投票人數(shù):0abbccddapVabcdaa b c d a O圖圖5-13. 根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知（根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知（ ）。）。A. 功可以全部轉(zhuǎn)化為熱量，但熱功可以全部轉(zhuǎn)化為熱量，但熱量不能全部轉(zhuǎn)化為功量不能全部轉(zhuǎn)化為功B. 熱量可以從高溫物體傳到低溫?zé)?/p>

3、量可以從高溫物體傳到低溫物體，但不能從低溫物體傳到物體，但不能從低溫物體傳到高溫物體高溫物體C. 不可逆過程就是不能向相反方不可逆過程就是不能向相反方向進(jìn)行的過程向進(jìn)行的過程D. 一切自發(fā)過程都是不可逆的一切自發(fā)過程都是不可逆的00:30投票人數(shù)投票人數(shù):0課后檢測(cè)題課后檢測(cè)題1. 一定量的理想氣體，沿著圖一定量的理想氣體，沿著圖5-2中直線從狀態(tài)中直線從狀態(tài) （壓強(qiáng)（壓強(qiáng) ，體積，體積 ）變化到狀態(tài)）變化到狀態(tài) （壓強(qiáng)（壓強(qiáng) ，體積，體積 ），則在此過程），則在此過程中（中（ ）。）。A. 氣體對(duì)外做正功，氣體對(duì)外做正功，向外界放出熱量向外界放出熱量B. 氣體對(duì)外做正功，氣體對(duì)外做正功，從外

4、界吸熱從外界吸熱C. 氣體對(duì)外做負(fù)功，氣體對(duì)外做負(fù)功，向外界放出熱量向外界放出熱量D. 氣體對(duì)外做正功，氣體對(duì)外做正功，內(nèi)能減少內(nèi)能減少00:30投票人數(shù)投票人數(shù):0aatm41pL21Vbatm22pL42V圖圖5-22. 氦、氮、水蒸氣（均視為理想氣體）的物質(zhì)的量相氦、氮、水蒸氣（均視為理想氣體）的物質(zhì)的量相同，初始狀態(tài)相同，若使它們?cè)隗w積不變的情況下吸同，初始狀態(tài)相同，若使它們?cè)隗w積不變的情況下吸收相等的熱量，則（收相等的熱量，則（ ）。）。A. 它們的溫度升高相同，壓強(qiáng)增它們的溫度升高相同，壓強(qiáng)增加相同加相同B. 它們的溫度升高相同，壓強(qiáng)增它們的溫度升高相同，壓強(qiáng)增加不相同加不相同C.

5、 它們的溫度升高不相同，壓強(qiáng)它們的溫度升高不相同，壓強(qiáng)增加不相同增加不相同D. 它們的溫度升高不相同，壓強(qiáng)它們的溫度升高不相同，壓強(qiáng)增加相同增加相同00:30投票人數(shù)投票人數(shù):03.一定量的理想氣體，經(jīng)歷某過程后溫度升高了。一定量的理想氣體，經(jīng)歷某過程后溫度升高了。根據(jù)熱力學(xué)第一定律可斷定：根據(jù)熱力學(xué)第一定律可斷定： (1)該理想氣體在此過程中吸收了熱量；該理想氣體在此過程中吸收了熱量； (2)在此過程中外界對(duì)該理想氣體做了正功；在此過程中外界對(duì)該理想氣體做了正功； (3)該理想氣體的內(nèi)能增加了；該理想氣體的內(nèi)能增加了； (4)在此過程中理想氣體既從外界吸了熱，又對(duì)外做在此過程中理想氣體既從外

6、界吸了熱，又對(duì)外做了正功。了正功。以上說法中正確的是（以上說法中正確的是（ ）。）。A. (1)(3)B. (2)(3)C. (3)D. (3)(4)00:30投票人數(shù)投票人數(shù):04. 在如圖在如圖5-3所示的所示的 圖上有兩條曲線圖上有兩條曲線 和和 ，由此可得出以下結(jié)論：（由此可得出以下結(jié)論：（ ）。）。A. 其中一條是絕熱線，其中一條是絕熱線，另一條是等溫線另一條是等溫線B. 兩個(gè)過程中吸收的熱兩個(gè)過程中吸收的熱量相同量相同C. 兩個(gè)過程中系統(tǒng)對(duì)外兩個(gè)過程中系統(tǒng)對(duì)外做的功相等做的功相等D. 兩個(gè)過程系統(tǒng)內(nèi)能的兩個(gè)過程系統(tǒng)內(nèi)能的變化相同變化相同00:30投票人數(shù)投票人數(shù):0pVabcadc

7、abcdpVo圖圖5-35. 不等質(zhì)量的氫氣和氦氣從相同的初態(tài)作等壓膨脹，不等質(zhì)量的氫氣和氦氣從相同的初態(tài)作等壓膨脹，體積均變?yōu)樵瓉淼捏w積均變?yōu)樵瓉淼?倍，在這一過程中，氫氣和氦氣對(duì)倍，在這一過程中，氫氣和氦氣對(duì)外做功的比外做功的比 為（為（ ）。）。A. 1:2 B. 1:1 C. 2:1 D. 1:4 00:30投票人數(shù)投票人數(shù):0HeH:2AA6. 分子總數(shù)相同的三種理想氣體分子總數(shù)相同的三種理想氣體He、O2和和CH4，它，它們各自獨(dú)立地進(jìn)行等壓膨脹，那么，這三種氣體中們各自獨(dú)立地進(jìn)行等壓膨脹，那么，這三種氣體中對(duì)外做的功對(duì)外做的功 與系統(tǒng)內(nèi)能的增量與系統(tǒng)內(nèi)能的增量 的比值最小的氣的比

8、值最小的氣體是（體是（ ）。）。A. He B. O2 C. CH4 D. 無法確定無法確定00:30投票人數(shù)投票人數(shù):0AE7. 理想氣體內(nèi)能增量公式理想氣體內(nèi)能增量公式 （式中（式中 為為摩爾定體熱容，（摩爾定體熱容，（為氣體的物質(zhì)的量）（為氣體的物質(zhì)的量）（ ）。）。A. 只適用于準(zhǔn)靜態(tài)的等體過程只適用于準(zhǔn)靜態(tài)的等體過程B. 只適用于準(zhǔn)靜態(tài)的等壓過程只適用于準(zhǔn)靜態(tài)的等壓過程C. 只適用于一切準(zhǔn)靜態(tài)過程只適用于一切準(zhǔn)靜態(tài)過程D. 適用于一切始、末態(tài)為平衡態(tài)的過程適用于一切始、末態(tài)為平衡態(tài)的過程00:30投票人數(shù)投票人數(shù):0TCE,mVmV,CA. 0B. 空空C. 空空D. 空空8. 1m

9、ol理想氣體的初始溫度和體積分別為理想氣體的初始溫度和體積分別為 和和 ，經(jīng)過，經(jīng)過可逆等溫膨脹過程體積變化到可逆等溫膨脹過程體積變化到 ，若比熱容比，若比熱容比 ， 為為R摩爾氣體常數(shù)，則氣體所做的功為（摩爾氣體常數(shù)，則氣體所做的功為（ ）。）。00:30投票人數(shù)投票人數(shù):00T0V1V100 1()VRTV100ln()VRTV1001VRTVVpcc9. 一定量的理想氣體經(jīng)過壓縮過程后，體積減少為原一定量的理想氣體經(jīng)過壓縮過程后，體積減少為原來的一半，這個(gè)過程可以是絕熱、等溫或等壓過程，來的一半，這個(gè)過程可以是絕熱、等溫或等壓過程，如圖如圖5-4所示。如果要使外界所做的機(jī)械功為最大，那所

10、示。如果要使外界所做的機(jī)械功為最大，那么這個(gè)過程應(yīng)是（么這個(gè)過程應(yīng)是（ ）。）。A. 絕熱過程絕熱過程B. 等溫過程等溫過程C. 等壓過程等壓過程D. 絕熱過程或等絕熱過程或等溫過程均可溫過程均可00:30投票人數(shù)投票人數(shù):0圖圖5-410. 設(shè)一定量的理想氣體從初態(tài)設(shè)一定量的理想氣體從初態(tài) 等溫膨脹至等溫膨脹至末態(tài)末態(tài) ，做功為，做功為 。如果該理想氣體從初態(tài)。如果該理想氣體從初態(tài) 絕熱膨脹至末態(tài)絕熱膨脹至末態(tài) ，做功為，做功為 ，則在，則在兩個(gè)過程中氣體所做的功的關(guān)系是（兩個(gè)過程中氣體所做的功的關(guān)系是（ ）。）。A. ；B. ；C. ；D. 條件不足無法確定條件不足無法確定00:30投票人

11、數(shù)投票人數(shù):000(,)p V10(,2)pV1A00(,)p V)2,(02Vp2A21AA 21AA 12AA 11. 一定量的理想氣體經(jīng)歷如圖一定量的理想氣體經(jīng)歷如圖5-5所示的兩個(gè)過程所示的兩個(gè)過程從狀態(tài)從狀態(tài)a變化到狀態(tài)變化到狀態(tài)c，其中氣體在過程，其中氣體在過程abc中吸熱中吸熱300J，在過程，在過程adc中對(duì)外做功中對(duì)外做功50J。氣體在。氣體在adc過程中過程中吸熱為（吸熱為（ ）。）。A. 225JB. 250JC. 275JD. 300J 00:30投票人數(shù)投票人數(shù):0OapVbdc02p0p0V02V圖圖5-512. 一循環(huán)過程一循環(huán)過程abca如圖如圖5-6所示，曲線

12、所圍面積表所示，曲線所圍面積表示（示（ ）。）。A. a態(tài)到態(tài)到b態(tài)過程中所做的功態(tài)過程中所做的功B. b態(tài)到態(tài)到c態(tài)過程中所做的功態(tài)過程中所做的功C. abca循環(huán)過程中系統(tǒng)對(duì)外界所循環(huán)過程中系統(tǒng)對(duì)外界所做的凈功做的凈功D. 外界對(duì)系統(tǒng)所做的功外界對(duì)系統(tǒng)所做的功00:30投票人數(shù)投票人數(shù):0abcpV圖圖5-613. 初始溫度為初始溫度為T、體積為、體積為V的雙原子分子理想氣體，的雙原子分子理想氣體，先絕熱膨脹到體積加倍，再等體升溫到溫度為先絕熱膨脹到體積加倍，再等體升溫到溫度為T，最后，最后等溫壓縮到初始體積等溫壓縮到初始體積V，該循環(huán)過程的，該循環(huán)過程的p-V圖如圖圖如圖5-7所所示。在

13、該循環(huán)過程中，下列敘述正確的是（示。在該循環(huán)過程中，下列敘述正確的是（ ）。）。A. 氣體向外界放熱氣體向外界放熱B. 氣體向外界做正功氣體向外界做正功C. 氣體不對(duì)外界做功氣體不對(duì)外界做功D. 氣體的內(nèi)能增加氣體的內(nèi)能增加00:30投票人數(shù)投票人數(shù):0pVV2V圖圖5-714. 若經(jīng)歷一過程后，系統(tǒng)回到初態(tài)，這樣的過程叫做循環(huán)過若經(jīng)歷一過程后，系統(tǒng)回到初態(tài)，這樣的過程叫做循環(huán)過程。在程。在 圖上循環(huán)過程為一閉合曲線。對(duì)于如圖圖上循環(huán)過程為一閉合曲線。對(duì)于如圖5-8所示所示的循環(huán)過程，關(guān)于氣體對(duì)外做的功，有以下幾種說法：的循環(huán)過程，關(guān)于氣體對(duì)外做的功，有以下幾種說法： (1) 過程過程 中，系

14、統(tǒng)對(duì)外做正功；中，系統(tǒng)對(duì)外做正功； (2) 過程過程 中，系統(tǒng)對(duì)外做負(fù)功；中，系統(tǒng)對(duì)外做負(fù)功； (3) 過程過程 中，系統(tǒng)不對(duì)外做功；中，系統(tǒng)不對(duì)外做功； (4) 過程過程 中，氣體對(duì)外做的凈功在數(shù)值上等于閉合曲線中，氣體對(duì)外做的凈功在數(shù)值上等于閉合曲線所圍的面積。所圍的面積。上述說法中正確的是（上述說法中正確的是（ ）。）。A. (1)(2)(3) B. (2)(3)(4) C. (1)(2)(4) D. (1)(3)(4) 00:30投票人數(shù)投票人數(shù):0pVabccdaabcdaabcdapdabcVO圖圖5-815. 在在600 K的高溫?zé)嵩春偷母邷責(zé)嵩春?00 K的低溫?zé)嵩撮g的低溫?zé)嵩?/p>

15、間工作的卡諾熱機(jī)，其效率為（工作的卡諾熱機(jī)，其效率為（ ）。）。A. 10 %B. 25 %C. 50 %D. 75 %00:30投票人數(shù)投票人數(shù):016. 如圖如圖5-9所示為兩個(gè)卡諾熱機(jī)的循環(huán)曲線，一個(gè)工作在溫所示為兩個(gè)卡諾熱機(jī)的循環(huán)曲線，一個(gè)工作在溫度為度為 和和 的兩個(gè)熱源之間，另一個(gè)工作在溫度為的兩個(gè)熱源之間，另一個(gè)工作在溫度為 和和 的兩個(gè)熱源之間，已知的兩個(gè)熱源之間，已知 ，且這兩個(gè)循環(huán)曲線所包圍的，且這兩個(gè)循環(huán)曲線所包圍的面積相等。由此可知，（面積相等。由此可知，（ ）。）。A. 兩個(gè)熱機(jī)的效率一定相等兩個(gè)熱機(jī)的效率一定相等B. 在兩個(gè)循環(huán)中，兩個(gè)熱機(jī)從高在兩個(gè)循環(huán)中，兩個(gè)熱機(jī)

16、從高溫?zé)嵩次盏臒崃恳欢ㄏ嗟葴責(zé)嵩次盏臒崃恳欢ㄏ嗟菴. 在兩個(gè)循環(huán)中，兩個(gè)熱機(jī)向低在兩個(gè)循環(huán)中，兩個(gè)熱機(jī)向低溫?zé)嵩捶懦龅臒崃恳欢ㄏ嗟葴責(zé)嵩捶懦龅臒崃恳欢ㄏ嗟菵. 在兩個(gè)循環(huán)中，兩個(gè)熱機(jī)凈吸在兩個(gè)循環(huán)中，兩個(gè)熱機(jī)凈吸收的熱量一定相等收的熱量一定相等00:30投票人數(shù)投票人數(shù):01T3T2T3T12TT圖圖5-917. 一卡諾熱機(jī)，工作物質(zhì)在溫度為一卡諾熱機(jī)，工作物質(zhì)在溫度為127 和和27 的的兩個(gè)熱源間工作。在一個(gè)循環(huán)過程中，工作物質(zhì)從高兩個(gè)熱源間工作。在一個(gè)循環(huán)過程中，工作物質(zhì)從高溫?zé)嵩次鼰釡責(zé)嵩次鼰?00J，那么它對(duì)外做的凈功為（，那么它對(duì)外做的凈功為（ ）。A. 128JB. 150J

17、C. 472JD. 600J00:30投票人數(shù)投票人數(shù):0CC18. 設(shè)熱源的熱力學(xué)溫度是冷源的熱力學(xué)溫度的設(shè)熱源的熱力學(xué)溫度是冷源的熱力學(xué)溫度的n倍，倍，則在一個(gè)卡諾循環(huán)過程中，氣體將把從熱源得到的熱則在一個(gè)卡諾循環(huán)過程中，氣體將把從熱源得到的熱量量 中的（中的（ ）熱量傳遞給冷源。）熱量傳遞給冷源。A. ；B. ；C. ；D. 。00:30投票人數(shù)投票人數(shù):01Q1nQ11 Qn nQ /1nQn/1119. 如圖如圖5-10所示，理想氣體卡諾循環(huán)過程中兩所示，理想氣體卡諾循環(huán)過程中兩條絕熱線下面的面積分別為條絕熱線下面的面積分別為 和和 ，則（，則（ ）。）。A. ；B. = ；C. ；

18、D. 無法確定無法確定00:30投票人數(shù)投票人數(shù):01S2S1S2S1S2S1S2S圖圖5-1020. 如圖如圖5-11所示，當(dāng)氣缸中的活所示，當(dāng)氣缸中的活塞迅速向外移動(dòng)從而使氣體膨脹塞迅速向外移動(dòng)從而使氣體膨脹時(shí)，氣體所經(jīng)歷的過程（時(shí)，氣體所經(jīng)歷的過程（ ）。）。A. 是平衡過程，該過程能用是平衡過程，該過程能用p-V圖上的一條曲線表示圖上的一條曲線表示B. 不是平衡過程，但該過程能不是平衡過程，但該過程能用用p-V圖上的一條曲線表示圖上的一條曲線表示C. 不是平衡過程，該過程不能不是平衡過程，該過程不能用用p-V 圖上的一條曲線表示圖上的一條曲線表示D. 是平衡過程，但該過程不能是平衡過程

19、，但該過程不能用用p-V圖上的一條曲線表示圖上的一條曲線表示00:30投票人數(shù)投票人數(shù):0圖圖5-11p21. 不可逆過程是（不可逆過程是（ ）。）。A. 不能反向進(jìn)行的過程不能反向進(jìn)行的過程B. 系統(tǒng)不能恢復(fù)到初始狀態(tài)的系統(tǒng)不能恢復(fù)到初始狀態(tài)的過程過程C. 有摩擦存在的過程或者非準(zhǔn)有摩擦存在的過程或者非準(zhǔn)靜態(tài)的過程靜態(tài)的過程D. 外界有變化的過程外界有變化的過程00:30投票人數(shù)投票人數(shù):022. 關(guān)于可逆過程和不可逆過程有以下幾種說法：關(guān)于可逆過程和不可逆過程有以下幾種說法： (1)可逆過程一定是平衡過程；可逆過程一定是平衡過程； (2)平衡過程一定是可逆過程；平衡過程一定是可逆過程； (

20、3)不可逆過程一定找不到另一過程使系統(tǒng)和外界同不可逆過程一定找不到另一過程使系統(tǒng)和外界同時(shí)復(fù)原；時(shí)復(fù)原； (4)非平衡過程一定是不可逆過程。非平衡過程一定是不可逆過程。 以上說法中正確的是（以上說法中正確的是（ ）。）。A. (1)(2)(3)B. (2)(3)(4)C. (1)(3)(4)D. (1)(2)(3) (4)00:30投票人數(shù)投票人數(shù):023. 用隔板用隔板 M 把用絕熱材料包裹的容器分成左、右兩個(gè)氣室，把用絕熱材料包裹的容器分成左、右兩個(gè)氣室，左室充以理想氣體，右室為真空，如圖左室充以理想氣體，右室為真空，如圖5-12所示?，F(xiàn)把隔板所示?，F(xiàn)把隔板 M 抽掉，讓左室內(nèi)的氣體擴(kuò)散到右室，此過程稱為絕熱自由膨脹抽掉，讓左室內(nèi)的氣體擴(kuò)散到右室，此過程稱為絕熱自由膨脹過程。對(duì)于理想氣體絕熱自由膨脹過程，有以下幾種說法：過程。對(duì)于理想氣體絕熱自由膨脹過程，有以下幾種說法： (1) 對(duì)外不做功；對(duì)外不做功； (2) 對(duì)外做正功；對(duì)外做正功； (3