大學(xué)物理第九章熱力學(xué)基礎(chǔ)歷年考題

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上第9章 熱力學(xué)基礎(chǔ)一、選擇題1. 對(duì)于準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程和可逆過(guò)程, 有以下說(shuō)法其中正確的是 (A>準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程一定是可逆過(guò)程(B>可逆過(guò)程一定是準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程(C>二者都是理想化的過(guò)程(D>二者實(shí)質(zhì)上是熱力學(xué)中的同一個(gè)概念2. 對(duì)于物體的熱力學(xué)過(guò)程, 下列說(shuō)法中正確的是 (A>內(nèi)能的改變只決定于初、末兩個(gè)狀態(tài), 與所經(jīng)歷的過(guò)程無(wú)關(guān)(B>摩爾熱容量的大小與所經(jīng)歷的過(guò)程無(wú)關(guān)(C>在物體內(nèi), 若單位體積內(nèi)所含熱量越多, 則其溫度越高(D>以上說(shuō)法都不對(duì)3. 有關(guān)熱量, 下列說(shuō)法中正確的是(A>熱是一種物質(zhì)(B>熱能是物質(zhì)系統(tǒng)的

2、狀態(tài)參量(C>熱量是表征物質(zhì)系統(tǒng)固有屬性的物理量(D>熱傳遞是改變物質(zhì)系統(tǒng)內(nèi)能的一種形式4. 關(guān)于功的下列各說(shuō)法中, 錯(cuò)誤的是(A>功是能量變化的一種量度(B>功是描寫(xiě)系統(tǒng)與外界相互作用的物理量(C>氣體從一個(gè)狀態(tài)到另一個(gè)狀態(tài), 經(jīng)歷的過(guò)程不同, 則對(duì)外作的功也不一樣(D>系統(tǒng)具有的能量等于系統(tǒng)對(duì)外作的功5. 理想氣體狀態(tài)方程在不同的過(guò)程中有不同的微分表達(dá)式, 式表示(A>等溫過(guò)程(B>等壓過(guò)程(C>等體過(guò)程(D>絕熱過(guò)程6. 理想氣體狀態(tài)方程在不同的過(guò)程中可以有不同的微分表達(dá)式, 式表示(A>等溫過(guò)程(B>等壓過(guò)程(C&

3、gt;等體過(guò)程(D>絕熱過(guò)程7. 理想氣體狀態(tài)方程在不同的過(guò)程中可以有不同的微分表達(dá)式, 式表示(A>等溫過(guò)程(B>等壓過(guò)程(C>等體過(guò)程(D>絕熱過(guò)程8. 理想氣體狀態(tài)方程在不同的過(guò)程中可以有不同的微分表達(dá)式, 則式表示(A>等溫過(guò)程(B>等壓過(guò)程(C>等體過(guò)程(D>任意過(guò)程9. 熱力學(xué)第一定律表明:(A>系統(tǒng)對(duì)外作的功不可能大于系統(tǒng)從外界吸收的熱量(B>系統(tǒng)內(nèi)能的增量等于系統(tǒng)從外界吸收的熱量(C>不可能存在這樣的循環(huán)過(guò)程, 在此過(guò)程中, 外界對(duì)系統(tǒng)所作的功不等于系統(tǒng)傳給外界的熱量(D>熱機(jī)的效率不可能等于110.

4、 對(duì)于微小變化的過(guò)程, 熱力學(xué)第一定律為dQ = dE+dA在以下過(guò)程中, 這三者同時(shí)為正的過(guò)程是(A>等溫膨脹(B>等容膨脹(C>等壓膨脹(D>絕熱膨脹11. 對(duì)理想氣體的等壓壓縮過(guò)程，下列表述正確的是(A> dA0, dE0, dQ0 (B> dA0, dE0, dQ0 (C> dA0, dE0, dQ0 (D> dA = 0, dE = 0, dQ = 012. 功的計(jì)算式適用于(A>理想氣體(B>等壓過(guò)程(C>準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程(D>任何過(guò)程13. 一定量的理想氣體從狀態(tài)出發(fā), 到達(dá)另一狀態(tài)一次是等溫壓縮到, 外界作功A；

5、另一次為絕熱壓縮到, 外界作功W比較這兩個(gè)功值的大小是(A>AW(B>A = W(C>AW (D>條件不夠，不能比較14. 1mol理想氣體從初態(tài)(T1、p1、V1 >等溫壓縮到體積V2, 外界對(duì)氣體所作的功為(A>(B>(C>(D>15. 如果DW表示氣體等溫壓縮至給定體積所作的功, DQ表示在此過(guò)程中氣體吸收的熱量, DA表示氣體絕熱膨脹回到它原有體積所作的功, 則整個(gè)過(guò)程中氣體內(nèi)能的變化為(A>DWDQDA(B>DQDWDA(C>DADWDQ(D>DQDADW16. 理想氣體內(nèi)能增量的表示式適用于(A>等

6、體過(guò)程(B>等壓過(guò)程(C>絕熱過(guò)程(D>任何過(guò)程17. 剛性雙原子分子氣體的定壓比熱與定體比熱之比在高溫時(shí)為(A> 1.0 (B> 1.2 (C> 1.3 (D> 1.418. 公式在什么條件下成立?(A>氣體的質(zhì)量為1 kg(B>氣體的壓強(qiáng)不太高(C>氣體的溫度不太低(D>理想氣體19. 同一種氣體的定壓摩爾熱容大于定體摩爾熱容, 其原因是(A>膨脹系數(shù)不同(B>溫度不同(C>氣體膨脹需要作功(D>分子引力不同20. 摩爾數(shù)相同的兩種理想氣體, 一種是單原子分子氣體, 另一種是雙原子分子氣體, 從同一狀

7、態(tài)開(kāi)始經(jīng)等體升壓到原來(lái)壓強(qiáng)的兩倍在此過(guò)程中, 兩氣體(A>從外界吸熱和內(nèi)能的增量均相同(B>從外界吸熱和內(nèi)能的增量均不相同(C>從外界吸熱相同, 內(nèi)能的增量不相同(D>從外界吸熱不同, 內(nèi)能的增量相同21. 兩氣缸裝有同樣的理想氣體, 初態(tài)相同經(jīng)等體過(guò)程后, 其中一缸氣體的壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍, 另一缸氣體的溫度也變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍在此過(guò)程中, 兩氣體從外界吸熱(A>相同(B>不相同, 前一種情況吸熱多(C>不相同, 后一種情況吸熱較多(D>吸熱多少無(wú)法判斷22. 摩爾數(shù)相同的理想氣體H2和He, 從同一初態(tài)開(kāi)始經(jīng)等壓膨脹到體積增大一倍時(shí)(A>

8、H2對(duì)外作的功大于He對(duì)外作的功(B> H2對(duì)外作的功小于He對(duì)外作的功(C> H2的吸熱大于He的吸熱(D> H2的吸熱小于He的吸熱23. 摩爾數(shù)相同的兩種理想氣體, 一種是單原子分子, 另一種是雙原子分子, 從同一狀態(tài)開(kāi)始經(jīng)等壓膨脹到原體積的兩倍在此過(guò)程中, 兩氣體(A>對(duì)外作功和從外界吸熱均相同(B>對(duì)外作功和從外界吸熱均不相同(C>對(duì)外作功相同, 從外界吸熱不同(D>對(duì)外作功不同, 從外界吸熱相同24. 摩爾數(shù)相同但分子自由度不同的兩種理想氣體從同一初態(tài)開(kāi)始作等溫膨脹, 若膨脹后體積相同, 則兩氣體在此過(guò)程中(A>對(duì)外作功相同, 吸熱不

9、同(B>對(duì)外作功不同, 吸熱相同(C>對(duì)外作功和吸熱均相同(D>對(duì)外作功和吸熱均不相同25. 兩氣缸裝有同樣的理想氣體, 初始狀態(tài)相同等溫膨脹后, 其中一氣缸的體積膨脹為原來(lái)的兩倍, 另一氣缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)減小到原來(lái)的一半在其變化過(guò)程中, 兩氣體對(duì)外作功(A>相同(B>不相同, 前一種情況作功較大(C>不相同, 后一種情況作功較大(D>作功大小無(wú)法判斷26. 理想氣體由初狀態(tài)( p1、V1、T1）絕熱膨脹到末狀態(tài)( p2、V2、T2>，對(duì)外作的功為(A>(B>(C>(D>27. 在273K和一個(gè)1atm下的單原子分子理想氣體

10、占有體積22.4升將此氣體絕熱壓縮至體積為16.8升, 需要作多少功?(A> 330 J (B> 680 J (C> 719 J (D> 223 J28. 一定量的理想氣體分別經(jīng)歷了等壓、等體和絕熱過(guò)程后其內(nèi)能均由E1變化到E2在上述三過(guò)程中, 氣體的(A>溫度變化相同, 吸熱相同(B>溫度變化相同, 吸熱不同(C>溫度變化不同, 吸熱相同(D>溫度變化不同, 吸熱也不同29. 如果使系統(tǒng)從初態(tài)變到位于同一絕熱線(xiàn)上的另一終態(tài)則(A>系統(tǒng)的總內(nèi)能不變(B>聯(lián)結(jié)這兩態(tài)有許多絕熱路徑(C>聯(lián)結(jié)這兩態(tài)只可能有一個(gè)絕熱路徑(D>因?yàn)?/p>

11、沒(méi)有熱量的傳遞, 所以沒(méi)有作功30. 一定量的理想氣體, 從同一狀態(tài)出發(fā), 經(jīng)絕熱壓縮和等溫壓縮達(dá)到相同體積時(shí), 絕熱壓縮比等溫壓縮的終態(tài)壓強(qiáng)(A>較高(B>較低(C>相等(D>無(wú)法比較31. 一定質(zhì)量的理想氣體從某一狀態(tài)經(jīng)過(guò)壓縮后, 體積減小為原來(lái)的一半, 這個(gè)過(guò)程可以是絕熱、等溫或等壓過(guò)程如果要使外界所作的機(jī)械功為最大, 這個(gè)過(guò)程應(yīng)是(A>絕熱過(guò)程(B>等溫過(guò)程(C>等壓過(guò)程(D>絕熱過(guò)程或等溫過(guò)程均可32. 視為理想氣體的0.04 kg的氦氣(原子量為4>, 溫度由290K升為300K若在升溫過(guò)程中對(duì)外膨脹作功831 J, 則此過(guò)程是

12、(A>等體過(guò)程(B>等壓過(guò)程(C>絕熱過(guò)程(D>等體過(guò)程和等壓過(guò)程均可能33. 一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷了下列哪一個(gè)變化過(guò)程后, 它的內(nèi)能是增大的?(A>等溫壓縮(B>等體降壓(C>等壓壓縮(D>等壓膨脹T 9-1-34圖 34. 一定量的理想氣體從初態(tài)開(kāi)始, 先絕熱膨脹到體積為2V, 然后經(jīng)等容過(guò)程使溫度恢復(fù)到T, 最后經(jīng)等溫壓縮到體積V在這個(gè)循環(huán)中, 氣體必然(A>內(nèi)能增加(B>內(nèi)能減少(C>向外界放熱(D>對(duì)外界作功35. 提高實(shí)際熱機(jī)的效率, 下面幾種設(shè)想中不可行的是(A>采用摩爾熱容量較大的氣體作工作物質(zhì)(B

13、>提高高溫?zé)嵩吹臏囟?C>使循環(huán)盡量接近卡諾循環(huán)(D>力求減少熱損失、摩擦等不可逆因素36. 在下面節(jié)約與開(kāi)拓能源的幾個(gè)設(shè)想中, 理論上可行的是(A>在現(xiàn)有循環(huán)熱機(jī)中進(jìn)行技術(shù)改進(jìn), 使熱機(jī)的循環(huán)效率達(dá)100%(B>利用海面與海面下的海水溫差進(jìn)行熱機(jī)循環(huán)作功(C>從一個(gè)熱源吸熱, 不斷作等溫膨脹, 對(duì)外作功(D>從一個(gè)熱源吸熱, 不斷作絕熱膨脹, 對(duì)外作功37. 下列說(shuō)法中唯一正確的是(A>任何熱機(jī)的效率均可表示為(B>任何可逆熱機(jī)的效率均可表示為(C>一條等溫線(xiàn)與一條絕熱線(xiàn)可以相交兩次(D>兩條絕熱線(xiàn)與一條等溫線(xiàn)可以構(gòu)成一個(gè)循環(huán)

14、38. 卡諾循環(huán)的特點(diǎn)是(A>卡諾循環(huán)由兩個(gè)等壓過(guò)程和兩個(gè)絕熱過(guò)程組成(B>完成一次卡諾循環(huán)必須有高溫和低溫兩個(gè)熱源(C>卡諾循環(huán)的效率只與高溫和低溫?zé)嵩吹臏囟扔嘘P(guān)(D>完成一次卡諾循環(huán)系統(tǒng)對(duì)外界作的凈功一定大于039. 在功與熱的轉(zhuǎn)變過(guò)程中, 下面說(shuō)法中正確的是(A>可逆卡諾機(jī)的效率最高, 但恒小于1(B>可逆卡諾機(jī)的效率最高, 可達(dá)到1(C>功可以全部變?yōu)闊崃? 而熱量不能全部變?yōu)楣?D>絕熱過(guò)程對(duì)外作功, 系統(tǒng)的內(nèi)能必增加40. 兩個(gè)恒溫?zé)嵩吹臏囟确謩e為T(mén)和t , 如果Tt , 則在這兩個(gè)熱源之間進(jìn)行的卡諾循環(huán)熱機(jī)的效率為(A>(B&

15、gt;(C>(D>41. 對(duì)于熱傳遞, 下列敘述中正確的是(A>熱量不能從低溫物體向高溫物體傳遞(B>熱量從高溫物體向低溫物體傳遞是不可逆的(C>熱傳遞的不可逆性不同于熱功轉(zhuǎn)換的不可逆性(D>理想氣體等溫膨脹時(shí)本身內(nèi)能不變, 所以該過(guò)程也不會(huì)傳熱42. 根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知, 下列說(shuō)法中唯一正確的是(A>功可以全部轉(zhuǎn)換為熱, 但熱不能全部轉(zhuǎn)換為功(B>熱量可以從高溫物體傳到低溫物體, 但不能從低溫物體傳到高溫物體(C>不可逆過(guò)程就是不能沿相反方向進(jìn)行的過(guò)程(D>一切自發(fā)過(guò)程都是不可逆過(guò)程43. 根據(jù)熱力學(xué)第二定律判斷, 下列哪種說(shuō)法

16、是正確的(A>熱量能從高溫物體傳到低溫物體, 但不能從低溫物體傳到高溫物體(B>功可以全部變?yōu)闊? 但熱不能全部變?yōu)楣?C>氣體能夠自由膨脹, 但不能自由壓縮(D>有規(guī)則運(yùn)動(dòng)的能量能夠變?yōu)闊o(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的能量, 但無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的能量不能變?yōu)橛幸?guī)則運(yùn)動(dòng)的能量44. 熱力學(xué)第二定律表明:(A>不可能從單一熱源吸收熱量使之全部變?yōu)橛杏霉?B>在一個(gè)可逆過(guò)程中, 工作物質(zhì)凈吸熱等于對(duì)外作的功(C>摩擦生熱的過(guò)程是不可逆的(D>熱量不可能從溫度低的物體傳到溫度高的物體45. “理想氣體和單一熱源接觸作等溫膨脹時(shí), 吸收的熱量全部用來(lái)對(duì)外作功”對(duì)此說(shuō)法, 有以下幾

17、種評(píng)論, 哪一種是正確的?(A>不違反熱力學(xué)第一定律, 但違反熱力學(xué)第二定律(B>不違反熱力學(xué)第二定律, 但違反熱力學(xué)第一定律(C>不違反熱力學(xué)第一定律, 也不違反熱力學(xué)第二定律(D>違反熱力學(xué)第一定律, 也違反熱力學(xué)第二定律46. 有人設(shè)計(jì)了一臺(tái)卡諾熱機(jī)(可逆的>每循環(huán)一次可從400K的高溫?zé)嵩次?800J的熱量, 向300K的低溫?zé)嵩捶艧?00J, 同時(shí)對(duì)外作功1000J這樣的設(shè)計(jì)是(A>可以的, 符合熱力學(xué)第一定律(B>可以的, 符合熱力學(xué)第二定律(C>不行的, 卡諾循環(huán)所作的功不能大于向低溫?zé)嵩捶懦龅臒崃?D>不行的, 這個(gè)熱機(jī)的

18、效率超過(guò)了理論值47. 1mol的單原子分子理想氣體從狀態(tài)A變?yōu)闋顟B(tài)B, 如果變化過(guò)程不知道, 但A、B兩態(tài)的壓強(qiáng)、溫度、體積都知道, 則可求出(A>氣體所作的功(B>氣體內(nèi)能的變化(C>氣體傳給外界的熱量(D>氣體的質(zhì)量T9-1-48圖48. 如果卡諾熱機(jī)的循環(huán)曲線(xiàn)所包圍的面積從圖中的增大為，那么循環(huán)與所作的功和熱機(jī)效率變化情況是： (A> 凈功增大，效率提高(B> 凈功增大，效率降低(C> 凈功和效率都不變 (D> 凈功增大，效率不變49. 用兩種方法：j 使高溫?zé)嵩吹臏囟萒1升高T；k使低溫?zé)嵩吹臏囟萒2降低同樣的T值；分別可使卡諾循環(huán)的效

19、率升高和 ，兩者相比： (A>>(B> >(C> (D> 無(wú)法確定哪個(gè)大 50. 下面所列四圖分別表示某人設(shè)想的理想氣體的四個(gè)循環(huán)過(guò)程，請(qǐng)選出其中一個(gè)在理論上可能實(shí)現(xiàn)的循環(huán)過(guò)程的圖的符號(hào)T9-1-51圖51. 在T9-1-51圖中，IcII為理想氣體絕熱過(guò)程，IaII和IbII是任意過(guò)程此兩任意過(guò)程中氣體作功與吸收熱量的情況是: (A> IaII過(guò)程放熱，作負(fù)功；IbII過(guò)程放熱，作負(fù)功(B> IaII過(guò)程吸熱，作負(fù)功；IbII過(guò)程放熱，作負(fù)功(C> IaII過(guò)程吸熱，作正功；IbII過(guò)程吸熱，作負(fù)功 (D> IaII過(guò)程放熱，作正功

20、；IbII過(guò)程吸熱，作正功52. 給定理想氣體，從標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)(p0,V0,T0>開(kāi)始作絕熱膨脹，體積增大到3倍膨脹后溫度T、壓強(qiáng)p與標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)T0、p0之關(guān)系為(g 為比熱比> (A> , (B>,(C> , (D> ,53.甲說(shuō)：“由熱力學(xué)第一定律可證明任何熱機(jī)的效率不可能等于1”乙說(shuō)：“熱力學(xué)第二定律可表述為效率等于 100的熱機(jī)不可能制造成功”丙說(shuō)：“由熱力學(xué)第一定律可證明任何卡諾循環(huán)的效率都等于”丁說(shuō)：“由熱力學(xué)第一定律可證明理想氣體卡諾熱機(jī)(可逆的>循環(huán)的效率等于”對(duì)以上說(shuō)法，有如下幾種評(píng)論，哪種是正確的? (A> 甲、乙、丙、丁全對(duì) (

21、B> 甲、乙、丙、丁全錯(cuò)(C> 甲、乙、丁對(duì)，丙錯(cuò) (D> 乙、丁對(duì)，甲、丙錯(cuò)T9-1-54圖54.某理想氣體分別進(jìn)行了如T9-1-54圖所示的兩個(gè)卡諾循環(huán)：I(abcda>和II(a'b'c'd'a'>，且兩個(gè)循環(huán)曲線(xiàn)所圍面積相等設(shè)循環(huán)I的效率為，每次循環(huán)在高溫?zé)嵩刺幬臒崃繛镼，循環(huán)II的效率為，每次循環(huán)在高溫?zé)嵩刺幬臒崃繛?，則 (A> (B> (C> (D> 55.兩個(gè)完全相同的氣缸內(nèi)盛有同種氣體，設(shè)其初始狀態(tài)相同今使它們分別作絕熱壓縮至相同的體積，其中氣缸1內(nèi)的壓縮過(guò)程是非準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程，而氣缸

22、2內(nèi)的壓縮過(guò)程則是準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程比較這兩種情況的溫度變化： (A> 氣缸1和氣缸2內(nèi)氣體的溫度變化相同(B> 氣缸1內(nèi)的氣體較氣缸2內(nèi)的氣體的溫度變化大(C> 氣缸1內(nèi)的氣體較氣缸2內(nèi)的氣體的溫度變化小(D> 氣缸1和氣缸2內(nèi)的氣體的溫度無(wú)變化二、填空題1. 不等量的氫氣和氦氣從相同的初態(tài)作等壓膨脹, 體積變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍在這過(guò)程中, 氫氣和氦氣對(duì)外作的功之比為2. 1mol的單原子分子理想氣體, 在1atm的恒定壓力下從273K加熱到373K, 氣體的內(nèi)能改變了3. 各為1摩爾的氫氣和氦氣, 從同一狀態(tài)(p,V>開(kāi)始作等溫膨脹若氫氣膨脹后體積變?yōu)?V, 氦氣膨脹后壓強(qiáng)

23、變?yōu)? 則氫氣和氦氣從外界吸收的熱量之比為4. 兩個(gè)相同的容器, 一個(gè)裝氫氣, 一個(gè)裝氦氣(均視為剛性分子理想氣體>，開(kāi)始時(shí)它們的壓強(qiáng)和溫度都相等現(xiàn)將6J熱量傳給氦氣, 使之溫度升高若使氫氣也升高同樣的溫度, 則應(yīng)向氫氣傳遞的熱量為5. 1摩爾的單原子分子理想氣體, 在1個(gè)大氣壓的恒定壓力作用下從273K加熱到373K, 此過(guò)程中氣體作的功為6. 273K和一個(gè)1atm下的單原子分子理想氣體占有體積22.4升此氣體等溫壓縮至體積為16.8升的過(guò)程中需作的功為T(mén)9-2-8圖 7. 一定量氣體作卡諾循環(huán), 在一個(gè)循環(huán)中, 從熱源吸熱1000 J, 對(duì)外作功300 J若冷凝器的溫度為7

24、6;C, 則熱源的溫度為8. 理想氣體卡諾循環(huán)過(guò)程的兩條絕熱線(xiàn)下的面積大小(圖中陰影部分>分別為和，則二者的大小關(guān)系是9. 一卡諾機(jī)(可逆的>，低溫?zé)嵩吹臏囟葹?，熱機(jī)效率為40%，其高溫?zé)嵩礈囟葹镵今欲將該熱機(jī)效率提高到50%，若低溫?zé)嵩幢３植蛔儯瑒t高溫?zé)嵩吹臏囟葢?yīng)增加K10. 一個(gè)作可逆卡諾循環(huán)的熱機(jī)，其效率為，它的逆過(guò)程的致冷系數(shù)，則與w的關(guān)系為T(mén)9-2-11圖11. 1mol理想氣體(設(shè)為已知>的循環(huán)過(guò)程如TV圖所示，其中CA為絕熱過(guò)程，A點(diǎn)狀態(tài)參量(>，和B點(diǎn)的狀態(tài)參量(>為已知?jiǎng)tC點(diǎn)的狀態(tài)參量為：，T9-2-12圖12. 一定量的理想氣體，從A狀態(tài)經(jīng)歷如

25、T9-2-12圖所示的直線(xiàn)過(guò)程變到B狀態(tài)，則AB過(guò)程中系統(tǒng)作功_, 內(nèi)能改變E_13. 質(zhì)量為、溫度為的氦氣裝在絕熱的容積為的封閉容器中，容器一速率作勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)當(dāng)容器突然停止后，定向運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能，平衡后氦氣的溫度增大量為T(mén)9-2-15圖T9-2-14圖14. 有摩爾理想氣體，作如T9-2-14圖所示的循環(huán)過(guò)程abca，其中acb為半圓弧，ba為等壓過(guò)程，在此循環(huán)過(guò)程中氣體凈吸熱量為QC<填入：> , <或）15. 一定量的理想氣體經(jīng)歷acb過(guò)程時(shí)吸熱550 J則經(jīng)歷acbea過(guò)程時(shí)，吸熱為16. 一定量理想氣體，從同一狀態(tài)開(kāi)始使其體積由V1膨脹到2V

26、1，分別經(jīng)歷以下三種過(guò)程：j等壓過(guò)程；k等溫過(guò)程；l絕熱過(guò)程其中：_過(guò)程氣體對(duì)外作功最多；_過(guò)程氣體內(nèi)能增加最多；_過(guò)程氣體吸收的熱量最多T9-2-17圖17. 一定量的理想氣體，從狀態(tài)a出發(fā)，分別經(jīng)歷等壓、等溫、絕熱三種過(guò)程由體積V1膨脹到體積V2，試在T9-2-17圖中示意地畫(huà)出這三種過(guò)程的pV圖曲線(xiàn)在上述三種過(guò)程中：(1> 氣體的內(nèi)能增加的是_過(guò)程；(2> 氣體的內(nèi)能減少的是_過(guò)程T9-2-18圖18. 如T9-2-18圖所示，已知圖中兩部分的面積分別為S1和S2j 如果氣體的膨脹過(guò)程為a®1®b，則氣體對(duì)外做功W_；k 如果氣體進(jìn)行a®1

27、74;b®2®a的循環(huán)過(guò)程，則它對(duì)外做功W_T9-2-19圖19. 如T9-2-19圖所示，一定量的理想氣體經(jīng)歷過(guò)程，在此過(guò)程中氣體從外界吸收熱量Q，系統(tǒng)內(nèi)能變化則Q和 >0或<0或= 0的情況是：Q_， DE _20. 將熱量Q傳給一定量的理想氣體，(1> 若氣體的體積不變，則其熱量轉(zhuǎn)化為； (2> 若氣體的溫度不變，則其熱量轉(zhuǎn)化為；(3> 若氣體的壓強(qiáng)不變，則其熱量轉(zhuǎn)化為21. 一能量為1012 eV的宇宙射線(xiàn)粒子，射入一氖管中，氖管內(nèi)充有 0.1 mol的氖氣，若宇宙射線(xiàn)粒子的能量全部被氖氣分子所吸收，則氖氣溫度升高了_K(1 eV1.6

28、0×10-19J，普適氣體常量R8.31 J/(mol×K>）22. 有一卡諾熱機(jī)，用29kg空氣作為工作物質(zhì)，工作在27的高溫?zé)嵩磁c-73的低溫?zé)嵩粗g，此熱機(jī)的效率_若在等溫膨脹的過(guò)程中氣缸體積增大到2.718倍，則此熱機(jī)每一循環(huán)所作的功為_(kāi)(空氣的摩爾質(zhì)量為29×10-3 kg×mol-1，普適氣體常量R8.31>23. 一氣體分子的質(zhì)量可以根據(jù)該氣體的定體比熱來(lái)計(jì)算氬氣的定體比熱cV=0.314 k J·kg-1·K-1，則氬原子的質(zhì)量m=_三、計(jì)算題1. 1 mol剛性雙原子分子的理想氣體，開(kāi)始時(shí)處于、的狀態(tài)，然

29、后經(jīng)圖示直線(xiàn)過(guò)程I 變到、的狀態(tài)后又經(jīng)過(guò)方程為<常量）的過(guò)程II變到壓強(qiáng)的狀態(tài)求：(1> 在過(guò)程I中氣體吸的熱量。(2> 整個(gè)過(guò)程氣體吸的熱量T9-3-1圖T9-3-2圖2. 1 mol的理想氣體，完成了由兩個(gè)等容過(guò)程和兩個(gè)等壓過(guò)程構(gòu)成的循環(huán)過(guò)程<如T9-3-2圖），已知狀態(tài)1的溫度為，狀態(tài)3的溫度為，且狀態(tài)2和4在同一等溫線(xiàn)上試求氣體在這一循環(huán)過(guò)程中作的功3. 一卡諾熱機(jī)(可逆的>，當(dāng)高溫?zé)嵩吹臏囟葹?、低溫?zé)嵩礈囟葹闀r(shí)，其每次循環(huán)對(duì)外作凈功8000J今維持低溫?zé)嵩吹臏囟炔蛔儯岣吒邷責(zé)嵩吹臏囟?，使其每次循環(huán)對(duì)外作凈功10000J若兩個(gè)卡諾循環(huán)都工作在相同的兩條絕

30、熱線(xiàn)之間，試求：(1> 第二個(gè)循環(huán)熱機(jī)的效率；(2> 第二個(gè)循環(huán)的高溫?zé)嵩吹臏囟?. 某種單原子分子的理想氣體作卡諾循環(huán)，已知循環(huán)效率，試問(wèn)氣體在絕熱膨脹時(shí)，氣體體積增大到原來(lái)的幾倍?T9-3-5圖5. 1mol雙原子分子理想氣體作如T9-3-5圖所示的可逆循環(huán)過(guò)程，其中12為直線(xiàn)，23為絕熱線(xiàn)，31為等溫線(xiàn)已知，試求：(1> 各過(guò)程的功，內(nèi)能增量和傳遞的熱量；(用和已知常數(shù)表示>(2> 此循環(huán)的效率(注：循環(huán)效率，A為每一循環(huán)過(guò)程氣體對(duì)外所作的功，為每一循環(huán)過(guò)程氣體吸收的熱量>冰水混合物T9-3-6圖6. 如T9-3-6圖所示，一金屬圓筒中盛有1 mol剛

31、性雙原子分子的理想氣體，用可動(dòng)活塞封住，圓筒浸在冰水混合物中迅速推動(dòng)活塞，使氣體從標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)(活塞位置I>壓縮到體積為原來(lái)一半的狀態(tài)(活塞位置II>，然后維持活塞不動(dòng)，待氣體溫度下降至0，再讓活塞緩慢上升到位置I，完成一次循環(huán) (1> 試在pV圖上畫(huà)出相應(yīng)的理想循環(huán)曲線(xiàn)； (2> 若作100 次循環(huán)放出的總熱量全部用來(lái)熔解冰，則有多少冰被熔化?T9-3-7圖(已知冰的熔解熱3.35×105 J·kg1，普適氣體常量 R=8.31J·mol1·K1>7. 比熱容比1.40的理想氣體，進(jìn)行如T9-3-7圖所示的abca循環(huán)，狀態(tài)a

32、的溫度為300 K (1> 求狀態(tài)b、c的溫度； (2> 計(jì)算各過(guò)程中氣體所吸收的熱量、氣體所作的功和氣體內(nèi)能的增量。(3> 求循環(huán)效率8. 一臺(tái)冰箱工作時(shí)，其冷凍室中的溫度為-10，室溫為15若按理想卡諾致冷循環(huán)計(jì)算，則此致冷機(jī)每消耗的功，可以從冷凍室中吸出多少熱量?9. 一可逆卡諾熱機(jī)低溫?zé)嵩吹臏囟葹?.0，效率為40%；若要將其效率提高50%，則高溫?zé)嵩礈囟刃杼岣邘锥?10. 絕熱容器中有一定量的氣體，初始?jí)簭?qiáng)和體積分別為和用一根通有電流的電阻絲對(duì)它加熱(設(shè)電阻不隨溫度改變>在加熱的電流和時(shí)間都相同的條件下，第一次保持體積不變，壓強(qiáng)變?yōu)?；第二次保持壓?qiáng)不變，而體積

33、變?yōu)椴挥?jì)電阻絲的熱容量，求該氣體的比熱容比11. 空氣中的聲速的表達(dá)式為，其中r是氣體密度，是體彈性模量，滿(mǎn)足關(guān)系式就下列兩種情況計(jì)算其聲速：(1>假定聲波傳播時(shí)空氣的壓縮和膨脹過(guò)程是一個(gè)等溫過(guò)程(即等溫聲速模型，亦稱(chēng)為牛頓模型>；(2>假定聲波傳播時(shí)空氣的壓縮和膨脹過(guò)程是一個(gè)絕熱過(guò)程(即絕熱聲速模型>；比較這兩個(gè)結(jié)果你得出什么結(jié)論?<設(shè)空氣中只有氮?dú)猓?2. 某熱機(jī)循環(huán)從高溫?zé)嵩传@得熱量QH，并把熱量QL排給低溫?zé)嵩丛O(shè)高、低溫?zé)嵩吹臏囟确謩e為T(mén)H=2000K和TL=300K，試確定在下列條件下熱機(jī)是可逆、不可逆或不可能存在的(1> QH=1000J，A=9

34、00J；(2> QH=2000J，QL=300J；(3> A =1500J，QL=500JT9-3-13圖13. 研究動(dòng)力循環(huán)和制冷循環(huán)是熱力學(xué)的重要應(yīng)用之一內(nèi)燃機(jī)以氣缸內(nèi)燃燒的氣體為工質(zhì)對(duì)于四沖程火花塞點(diǎn)燃式汽油發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，它的理想循環(huán)是定體加熱循環(huán)，稱(chēng)為奧托循環(huán)<Otto cycle）而對(duì)于四沖程壓燃式柴油機(jī)來(lái)說(shuō)，它的理想循環(huán)是定壓加熱循環(huán)，稱(chēng)為狄塞耳循環(huán)<Diesel cycle）如T9-3-13圖所示，往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)的奧托循環(huán)經(jīng)歷了以下四個(gè)沖程：<1）吸氣沖程<01）：當(dāng)活塞由上止點(diǎn)T向下止點(diǎn)B運(yùn)時(shí)，進(jìn)氣閥打開(kāi)，在大氣壓力下吸入汽油蒸氣和空氣的混合氣體

35、<2）壓縮沖程：進(jìn)氣閥關(guān)閉，活塞向左運(yùn)行，混合氣體被絕熱壓縮<12）；活塞移動(dòng)T點(diǎn)時(shí)，混合氣體被電火花點(diǎn)燃迅速燃燒，可以認(rèn)為是定體加熱過(guò)程<23），吸收熱量<3）動(dòng)力沖程：燃燒氣體絕熱膨脹，推動(dòng)活塞對(duì)外作功<34）；然后，氣體在定體條件下降壓<41），放出熱量<4）排氣沖程：活塞向左運(yùn)行，殘余氣體從排氣閥排出假定內(nèi)燃機(jī)中的工質(zhì)是理想氣體并保持定量，試求上述奧托循環(huán)12341的效率14. 絕熱壁包圍的氣缸被一絕熱的活塞分成A，B兩室，活塞在氣缸內(nèi)可無(wú)摩擦自由滑動(dòng)，每室內(nèi)部有1摩爾的理想氣體，定容熱容量開(kāi)始時(shí)，氣體都處在平衡態(tài)現(xiàn)在對(duì)A室加熱，直到A中壓強(qiáng)變?yōu)?為止(1> 加熱結(jié)束后，B室中氣體的溫度和體積?(2> 求加熱之后，A、B室中氣體的體積和溫度。(3> 在這過(guò)程中A室中的氣體作了多少功?T9-3-15圖(4> 加熱器傳給A室的熱量多少?15. 如T9-3-15圖所示，器壁與活塞均絕熱的容器中間被一隔板等分為兩部分，其中右邊貯有1摩爾處于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的氦氣(可視為理想氣體>，左邊為真空現(xiàn)先把隔板拉開(kāi)，待氣體