熱力學(xué)基礎(chǔ)習(xí)題解答

1、本 章 要 點(diǎn)1體積功 2熱力學(xué)第一定律 3. 氣體的摩爾熱容 定容摩爾熱容 定壓摩爾熱容 邁耶公式 CP=R+CV4循環(huán)過(guò)程 熱機(jī)效率 制冷系數(shù) 5. 卡諾循環(huán) 卡諾熱機(jī)效率 卡諾制冷機(jī)制冷系數(shù) 6. 熱力學(xué)第二定律定性表述：開爾文表述、克勞修斯表述；熱力學(xué)第二定律的統(tǒng)計(jì)意義； 7. 熵與熵增原理 S=klnW 0 習(xí)題10一、選擇題1.B 2.C 3.B 4.C 5.B 6.B 7.C 8.B 9.C 10. A二、填空題1. 15J 2. 2/5 3. 4. ； 5. 124.7 J ；-84.3 J 6. 500 ；700 7. W/R ； 8. ；0 9. ; 10. 8.31 J

2、; 29.09 J 三、計(jì)算題1. -700J2. （1）TC =100 K; TB= 300 K (2) ; WBC = -200 J; WCA =0 (3)循環(huán)中氣體總吸熱 Q = 200 J 3. (1) Wda=5.065×103J ; (2) Eab=3.039×104 J ； (3) 凈功 W= 5.47×103 J ； (4)= 13 4. （1） ；（2） 習(xí)題10一 選擇題1. 1摩爾氧氣和1摩爾水蒸氣（均視為剛性分子理想氣體），在體積不變的情況下吸收相等的熱量，則它們的： （A）溫度升高相同，壓強(qiáng)增加相同。 （B）溫度升高不同，壓強(qiáng)增加不同。

3、（C）溫度升高相同，壓強(qiáng)增加不同。 （D）溫度升高不同，壓強(qiáng)增加相同 。 2. 一定量理想氣體，從狀態(tài)A開始，分別經(jīng)歷等壓、等溫、絕熱三種過(guò)程（AB、AC、AD），其容積由V1都膨脹到2V1，其中 。 (A) 氣體內(nèi)能增加的是等壓過(guò)程，氣體內(nèi)能減少的的是等溫過(guò)程。 (B) 氣體內(nèi)能增加的是絕熱過(guò)程，氣體內(nèi)能減少的的是等壓過(guò)程。 (C) 氣體內(nèi)能增加的是等壓過(guò)程，氣體內(nèi)能減少的的是絕熱過(guò)程。(D) 氣體內(nèi)能增加的是絕熱過(guò)程，氣體內(nèi)能減少的的是等溫過(guò)程。 3. 如圖所示，一定量的理想氣體，沿著圖10-17中直線從狀態(tài)a( 壓強(qiáng)p1 = 4 atm，體積V1 =2 L )變到狀態(tài)b ( 壓強(qiáng)p2 =

4、2 atm，體積V2 =4 L )則在此過(guò)程中： （A） 氣體對(duì)外做正功，向外界放出熱量 （B） 氣體對(duì)外做正功，從外界吸熱 （C） 氣體對(duì)外做負(fù)功，向外界放出熱量 （D） 氣體對(duì)外做正功，內(nèi)能減少 圖10-17 圖10-184. 若在某個(gè)過(guò)程中，一定量的理想氣體的內(nèi)能E隨壓強(qiáng)p的變化關(guān)系為一直線(其延長(zhǎng)線過(guò)Ep圖10-18的原點(diǎn))，則該過(guò)程為：（A） 等溫過(guò)程 （B） 等壓過(guò)程 （C） 等體過(guò)程 （D） 絕熱過(guò)程 5. 在室溫條件下，壓強(qiáng)、溫度、體積都相同的氮?dú)夂秃庠诘葔哼^(guò)程中吸收了相同的熱量，則它們對(duì)外作功之比為W(氮)W(氦)_. （A）5/9 （B）5/7 （C）1/1 （D）9/5

5、 6. 一定量的理想氣體，由初態(tài)a經(jīng)歷a c b過(guò)程到達(dá)終態(tài)b（如圖10-19示），已知a、b兩狀態(tài)處于同一條絕熱線上，則_.(A）內(nèi)能增量為正，對(duì)外作功為正，系統(tǒng)吸熱為正。（B）內(nèi)能增量為負(fù)，對(duì)外作功為正，系統(tǒng)吸熱為正。（C）內(nèi)能增量為負(fù)，對(duì)外作功為正，系統(tǒng)吸熱為負(fù)。（D）不能判斷。VP絕熱aCb 圖10-19 7. 理想氣體卡諾循環(huán)過(guò)程的兩條絕熱線下的PVabCd圖10-20面積大?。▓D10-20中陰影部分）分別為和，則二者大小關(guān)系是_. (A) (B) (C) (D)無(wú)法確定 8. 在溫度分別為 327和27的高溫?zé)嵩春偷蜏責(zé)嵩粗g工作的熱機(jī)，理論上的最大效率為_。 (A) 25 (B)

6、 50 (C) 75 (D) 91.74 9.設(shè)高溫?zé)嵩吹臒崃W(xué)溫度是低溫?zé)嵩吹臒崃W(xué)溫度的n倍，則理想氣體在一次卡諾循環(huán)中，傳給低溫?zé)嵩吹臒崃渴菑母邷責(zé)嵩次〉臒崃康腳.（A）n倍 （B）n-1倍 （C）倍 （D）倍 10. 關(guān)于熱功轉(zhuǎn)換和熱量傳遞過(guò)程，有下面一些敘述：（1）功可以完全變?yōu)闊崃?，而熱量不能完全變?yōu)楣?。?）一切熱機(jī)的效率都不可能等于1。（3）熱量不能從低溫物體向高溫物體傳遞。（4）熱量從高溫物體向低溫物體傳遞是不可逆的。以上這些敘述_.（A）只有（2）、（4）正確。 （B）只有（2）、（3）、（4）正確。（C）只有（1）、（3）、（4）正確。 （D）全部正確。 二 填空題1.

7、 有兩個(gè)相同的容器，一個(gè)盛有氦氣，另一個(gè)盛有氧氣（視為剛性分子），開始它們的壓強(qiáng)和溫度都相同，現(xiàn)將9J的熱量傳給氦氣，使之升高一定溫度，如果使氧氣也升高同樣的溫度，則應(yīng)向氧氣傳遞熱量為 。2. 對(duì)于室溫條件下的單原子分子氣體，在等壓膨脹的情況下，系統(tǒng)對(duì)外所作之功與從外界吸收的熱量之比W/Q等于_ _。3. 如圖10-21所示，理想氣體從狀態(tài)A出發(fā)經(jīng)ABCDA循環(huán)過(guò)程回到初態(tài)A，則在一循環(huán)中氣體凈吸收的熱量為_ _。4020412ABCD 圖10-214. 某理想氣體等溫壓縮到給定體積時(shí)外界對(duì)氣體作功|W1|，又經(jīng)絕熱膨脹返回原來(lái)體積時(shí)氣體對(duì)外作功|W2|，則整個(gè)過(guò)程中氣體從外界吸收的熱量Q =

8、 _ ，內(nèi)能增加了DE = _。5. 一氣缸內(nèi)貯有10 mol的單原子分子理想氣體，在壓縮過(guò)程中外界作功209J，氣體升溫1 K，此過(guò)程中氣體內(nèi)能增量為 _ ，外界傳給氣體的熱量為_ (摩爾氣體常量 R = 8.31 J/mol· K)6. 一定量的某種理想氣體在等壓過(guò)程中對(duì)外作功為 200 J若此種氣體為單原子分子氣體，則該過(guò)程中需吸熱_ J；若為雙原子分子氣體，則需吸熱_ J. 7. 有1 mol剛性雙原子分子理想氣體，在等壓膨脹過(guò)程中對(duì)外作功W，則其溫度變化DT_；從外界吸取的熱量Qp_8. 一定量理想氣體，從A狀態(tài) (2p1，V1)經(jīng)歷如圖10-22所示的直線過(guò)程變到B狀態(tài)(

9、2p1，V2)，則AB過(guò)程中系統(tǒng)作功W_；內(nèi)能改變DE=_ 圖10-229. 常溫常壓下，一定量的某種理想氣體(其分子可視為剛性分子，自由度為i )，在等壓過(guò)程中吸熱為Q，對(duì)外作功為W，內(nèi)能增加為，則W/Q=_ _ 10. 已知1 mol的某種理想氣體(其分子可視為剛性分子)，在等壓過(guò)程中溫度上升1 K，內(nèi)能增加了20.78 J，則氣體對(duì)外作功為_，氣體吸收熱量為_ 三 計(jì)算題圖10-231 4 Cadbe0141. 如圖10-23所示, 一定量的理想氣體經(jīng)歷a c b過(guò)程時(shí)吸熱500J,則經(jīng)歷過(guò)程時(shí),吸熱為多少？2一定量的某種理想氣體進(jìn)行如圖10-24所示的循環(huán)過(guò)程已知?dú)怏w在狀態(tài)A的溫度為TA300 K，求(1) 氣體在狀態(tài)B、C的溫度；(2) 各過(guò)程中氣體對(duì)外所作的功； (3) 經(jīng)過(guò)整個(gè)循環(huán)過(guò)程，氣體從外界吸收的總熱量(各過(guò)程吸熱的代數(shù)和) 圖10-243氣缸內(nèi)貯有36 g水蒸汽(視為剛性分子理想氣體)，經(jīng)abcda循環(huán)過(guò)程如圖10-25所示其中ab、cd為等體過(guò)程，bc為等溫過(guò)程，da為等壓過(guò)程試求： (1) da 過(guò)程中水蒸氣作的功Wda （2） ab 過(guò)程中水蒸