大學(xué)物理章熱力學(xué)基礎(chǔ)試題

1、第 9 章 熱力學(xué)基礎(chǔ)一、選擇題1. 對于準(zhǔn)靜態(tài)過程和可逆過程, 有以下說法其中正確的是 (A) 準(zhǔn)靜態(tài)過程一定是可逆過程(B) 可逆過程一定是準(zhǔn)靜態(tài)過程(C) 二者都是理想化的過程(D) 二者實質(zhì)上是熱力學(xué)中的同一個概念2. 對于物體的熱力學(xué)過程, 下列說法中正確的是 (A) 內(nèi)能的改變只決定于初、末兩個狀態(tài), 與所經(jīng)歷的過程無關(guān)(B) 摩爾熱容量的大小與所經(jīng)歷的過程無關(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) 以上說法都不對3. 有關(guān)熱量, 下列說法中正確的是 (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

2、傳遞是改變物質(zhì)系統(tǒng)內(nèi)能的一種形式4. 關(guān)于功的下列各說法中, 錯誤的是 (A) 功是能量變化的一種量度(B) 功是描寫系統(tǒng)與外界相互作用的物理量(C) 氣體從一個狀態(tài)到另一個狀態(tài), 經(jīng)歷的過程不同, 則對外作的功也不一樣(D) 系統(tǒng)具有的能量等于系統(tǒng)對外作的功5. 理想氣體狀態(tài)方程在不同的過程中有不同的微分表達(dá)式, 式 p dV Rd T 表示 (A) 等溫過程(B) 等壓過程(C) 等體過程(D) 絕熱過程6. 理 想 氣 體 狀 態(tài) 方 程 在 不 同 的 過 程 中 可 以 有 不 同 的 微 分 表 達(dá) 式 , 式MV d p Rd T 表示(B) 等壓過程(D) 絕熱過程 (A) 等

3、溫過程(C) 等體過程7. 理想氣體狀態(tài)方程在不同的過程中可以有不同的微分表達(dá)式式 Vdp pdV 0表示(B) 等壓過程(D) 絕熱過程 (A) 等溫過程(C) 等體過程8. 理 想 氣 體 狀 態(tài) 方 程 在 不 同 的 過 程 中 可 以 有 不 同 的 微 分 表 達(dá) 式 , 則 式MV d p pdV RdT 表示(A)等溫過程(B)等壓過程(C)等體過程(D)任意過程9. 熱力學(xué)第一定律表明:(A)系統(tǒng)對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)過程, 在此過程中, 外界對系統(tǒng)所作的功不等于系統(tǒng)傳給外界的熱量(D

4、) 熱機的效率不可能等于110. 對于微小變化的過程, 熱力學(xué)第一定律為時為正的過程是 (A) 等溫膨脹(C) 等壓膨脹dQ = dE dA在以下過程中, 這三者同(B) 等容膨脹(D) 絕熱膨脹15 / 1511. 對理想氣體的等壓壓縮過程，下列表述正確的是 (A)dA> 0, dE> 0, dQ> 0(C) dA< 0, dE> 0, dQ< 0(B) dA< 0, dE< 0, dQ< 0(D) dA = 0, dE = 0, dQ = 012. 功的計算式A V p dV 適用于(B) 等壓過程(D) 任何過程 (A) 理想氣體 (

5、C) 準(zhǔn)靜態(tài)過程V13. 一定量的理想氣體從狀態(tài)(p,V) 出發(fā) , 到達(dá)另一狀態(tài)( p, ) 一次是等溫壓縮到V , 外界作功A；另一次為絕熱壓縮到V , 外界作功W比較這兩個功值的大小是22 (A) A> W(B) A = W(C) A< W (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, 外界對氣體所作的功為V1(B) RT1 lnV2V2 (A) RT1 lnV1(C) p1(V2 V1)(D) p2V2p1V115. 如果 W 表示氣體等溫壓縮至給定體積所作的功, Q 表示在此過程中氣體吸收的熱量 , A 表示氣體絕

6、熱膨脹回到它原有體積所作的功, 則整個過程中氣體內(nèi)能的變化為 (A)W Q A(B)Q W A(C)A W Q(D)Q A W16. 理想氣體內(nèi)能增量的表示式ECV T 適用于 (A) 等體過程(B) 等壓過程(C) 絕熱過程(D) 任何過程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為 (A)1.0(B) 1.2(C) 1.3(D)1.418. 公式CpCVR 在什么條件下成立? (A) 氣體的質(zhì)量為1 kg(B) 氣體的壓強不太高(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

7、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態(tài)開始經(jīng)等體升壓到原來壓強的兩倍在此過程中, 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)等體過程后, 其中一缸氣體的壓強變?yōu)樵瓉淼膬杀? 另一缸氣體的溫度也變?yōu)樵瓉淼膬杀对诖诉^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) 吸熱多少無法判斷22. 摩

8、爾數(shù)相同的理想氣體H2和 He, 從同一初態(tài)開始經(jīng)等壓膨脹到體積增大一倍時 (A) H2對外作的功大于He 對外作的功(B) H 2對外作的功小于He 對外作的功(C) H 2 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)開始經(jīng)等壓膨脹到原體積的兩倍在此過程中, 兩氣體 (A) 對外作功和從外界吸熱均相同(B) 對外作功和從外界吸熱均不相同(C) 對外作功相同, 從外界吸熱不同(D) 對外作功不同, 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)開始作等溫膨脹, 若膨脹

9、后體積相同, 則兩氣體在此過程中 (A) 對外作功相同, 吸熱不同(B) 對外作功不同, 吸熱相同(C) 對外作功和吸熱均相同(D) 對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的兩倍, 另一氣缸內(nèi)氣體的壓強減小到原來的一半在其變化過程中, 兩氣體對外作功 (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)，對外作的功為M (A)CV (T2 T1)M(B)C p (T2T1

10、)M(C) CV (T2 T1 )M(D) C p (T2 T1 )27. 在 273K 和一個 1atm 下的單原子分子理想氣體占有體積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、等體和絕熱過程后其內(nèi)能均由E1 變化到E2 在上述三過程中, 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上的另一終態(tài)則 (A) 系統(tǒng)的總內(nèi)能不變

11、(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)只可能有一個絕熱路徑(D) 由于沒有熱量的傳遞, 所以沒有作功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)到相同體積時絕熱壓縮比等溫壓縮的終態(tài)壓強 (A) 較高(B) 較低(C) 相等(D) 無法比較31. 一定質(zhì)量的理想氣體從某一狀態(tài)經(jīng)過壓縮后, 體積減小為原來的一半, 這個過程可以是絕熱、等溫或等壓過程如果要使外界所作的機械功為最大, 這個過程應(yīng)是 (A) 絕熱過程(C) 等壓過程(B) 等溫過程(D) 絕熱過程或等溫過程均可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 300

12、K若在升溫過程中對外膨脹作功831 J, 則此過程是 (A) 等體過程(C) 絕熱過程(B) 等壓過程(D) 等體過程和等壓過程均可能33. 一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷了下列哪一個變化過程后, 它的內(nèi)能是增大的? (A) 等溫壓縮(C) 等壓壓縮(B) 等體降壓(D) 等壓膨脹34. 一定量的理想氣體從初態(tài)(V,T)開始 , 先絕熱膨脹到體積為 2V, 然后經(jīng)等容過程使溫度恢復(fù)到T, 最后經(jīng)等溫壓縮到體積 V 在這個循環(huán)中, 氣體必然 (A) 內(nèi)能增加 (C) 向外界放熱(B)(D) 對外界作功O V 2V VT 9-1-34 圖35. 提高實際熱機的效率, 下面幾種設(shè)想中不可行的是 (A) 采用

13、摩爾熱容量較大的氣體作工作物質(zhì)(B) 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)約與開拓能源的幾個設(shè)想中, 理論上可行的是 (A) 在現(xiàn)有循環(huán)熱機中進(jìn)行技術(shù)改進(jìn), 使熱機的循環(huán)效率達(dá)100%(B) 利用海面與海面下的海水溫差進(jìn)行熱機循環(huán)作功(C) 從一個熱源吸熱, 不斷作等溫膨脹, 對外作功(D) 從一個熱源吸熱, 不斷作絕熱膨脹, 對外作功37. 下列說法中唯一正確的是A (A) 任何熱機的效率均可表示為Q吸(B) 任何可逆熱機的效率均可表示為1T低T高(C) 一條等溫線與一條絕熱線可以相交兩次(D) 兩條絕熱線與一條等溫線可以構(gòu)

14、成一個循環(huán)38. 卡諾循環(huán)的特點是 (A) 卡諾循環(huán)由兩個等壓過程和兩個絕熱過程組成(B) 完成一次卡諾循環(huán)必須有高溫和低溫兩個熱源(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)對外界作的凈功一定大于039. 在功與熱的轉(zhuǎn)變過程中, 下面說法中正確的是 (A) 可逆卡諾機的效率最高, 但恒小于1(B) 可逆卡諾機的效率最高, 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) 絕熱過程對外作功, 系統(tǒng)的內(nèi)能必增加40. 兩個恒溫?zé)嵩吹臏囟确謩e為T 和 t , 如果T> t , 則在這兩個熱源之間進(jìn)行的卡諾循環(huán)熱機的效率為T (A) T tT

15、t(B) tTt(C) TTt(D) T41. 對于熱傳遞, 下列敘述中正確的是 (A)(B)(C)(D)熱量不能從低溫物體向高溫物體傳遞熱量從高溫物體向低溫物體傳遞是不可逆的熱傳遞的不可逆性不同于熱功轉(zhuǎn)換的不可逆性理想氣體等溫膨脹時本身內(nèi)能不變, 所以該過程也不會傳熱42. 根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知, 下列說法中唯一正確的是 (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) 不可逆過程就是不能沿相反方向進(jìn)行的過程(D) 一切自發(fā)過程都是不可逆過程43. 根據(jù)熱力學(xué)第二定律判斷, 下列哪種說法是正確的 (A) 熱量能從

16、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)則運動的能量能夠變?yōu)闊o規(guī)則運動的能量, 但無規(guī)則運動的能量不能變?yōu)橛幸?guī)則運動的能量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) 在一個可逆過程中, 工作物質(zhì)凈吸熱等于對外作的功(C) 摩擦生熱的過程是不可逆的(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 , 吸收的熱量全部用來對外作功 ”對此說法 , 有以下幾種評論, 哪一種是正確的? (A)不違反熱力學(xué)第

17、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)計了一臺卡諾熱機(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, 同時對外作功1000J這樣的設(shè)計是 (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 , 這個熱機的效率超過了理論值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

18、程不知道, 但 A、 B, 則可求出 (A) 氣體所作的功(C) 氣體傳給外界的熱量(B) 氣體內(nèi)能的變化(D) 氣體的質(zhì)量48. 如果卡諾熱機的循環(huán)曲線所包圍的面積從圖中的環(huán) abcda 與 ab c da 所作的功和熱機效率變化情況是： (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abcda 增大為 ab c da ，那么循49. 用兩種方法：使高溫?zé)嵩吹臏囟萒1 升高T；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)的效率升高1 和 2， (A)1 >2(B)2>1(C)1 2(D) 無法確定哪個大50. 下

19、面所列四圖分別表示某人設(shè)想的理想氣體的四個循環(huán)過程，請選出其中一個在 理論上可能實現(xiàn)的循環(huán)過程的圖的符號(A)(B)(C)51. 在 T9-1-51 圖中， IcII 為理想氣體絕熱過程，IaII 和 IbII是任意過程此兩任意過程中氣體作功與吸收熱量的情況是:(A) I aII過程放熱，作負(fù)功；IbII過程放熱，作負(fù)功(B) I aII過程吸熱，作負(fù)功；IbII過程放熱，作負(fù)功(C) I aII過程吸熱，作正功；IbII過程吸熱，作負(fù)功(D) I aII過程放熱，作正功；IbII過程吸熱，作正功52. 給定理想氣體，從標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)(p0,V0,T0)開始作絕熱膨脹，體積增大到3 倍膨脹后溫度 T

20、、壓強 p 與標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時T0、 p0之關(guān)系為( 為比熱比)111111 (A) T()1T0, p ( ) p0(B)T( ) T0, p ( )1 p033331111(C) T()T0, p( ) 1p0(D) T( ) 1T0,p () p0333353. 甲說： “由熱力學(xué)第一定律可證明任何熱機的效率不可能等于1 ”乙說： “熱力學(xué)第二定律可表述為效率等于100的熱機不可能制造成功”丙說： “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(1 T2 ) ”丁說： “由熱力學(xué)第一定律可證明理想氣體卡T1諾熱機(可逆的)循環(huán)的效率等于(1 T2 ) ” 對以上說法，有如下幾種評論，哪種是正

21、確的?T1 (A) 甲、乙、丙、丁全對(B) 甲、乙、丙、丁全錯(C) 甲、乙、丁對，丙錯(D) 乙、丁對，甲、丙錯T9-1-54 圖54. 某理想氣體分別進(jìn)行了如T9-1-54 圖所示的兩個卡諾循環(huán)：I(abcda)和II( a'b'c'd'a' )，且兩個循環(huán)曲線所圍面積相等設(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臒崃繛镼 ，則 (A), QQ(B),QQ(C),QQ(D),QQ55. 兩個完全相同的氣缸內(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

22、過程是非準(zhǔn)靜態(tài)過程，而氣缸 2 內(nèi)的壓縮過程則是準(zhǔn)靜態(tài)過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)樵瓉淼膬杀对谶@過程中氫氣和氦氣對外作的功之比為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3.各為 1 摩爾的氫氣和氦氣, 從同一狀態(tài)（p,V）開始作等溫膨脹若氫氣膨脹后體積變?yōu)?2V,氦

23、氣膨脹后壓強變?yōu)閜 , 則氫氣和氦氣從外界吸收的熱量之比為24.兩個相同的容器, 一個裝氫氣, 一個裝氦氣（均視為剛性分子理想氣體），開始時它們的壓強和溫度都相等現(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 個大氣壓的恒定壓力作用下從273K 加熱到373K, 此過程中氣體作的功為6. 273K 和一個 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 升的過程中需作的功為7. 一定量氣體作卡諾循環(huán), 在一個循環(huán)中, 從熱源吸熱1000 J,對外作功300 J 若冷凝

24、器的溫度為7 C, 則熱源的溫度為8. 理想氣體卡諾循環(huán)過程的兩條絕熱線下的面積大小（圖中陰影部分）分別為S1 和S2 ，則二者的大小關(guān)系是T9-2-8 圖9. 一卡諾機（可逆的），低溫?zé)嵩吹臏囟葹?7 C，熱機效率為40%，其高溫?zé)嵩礈囟葹镵 今欲將該熱機效率提高到50%，若低溫?zé)嵩幢３植蛔儯瑒t高溫?zé)嵩吹臏囟葢?yīng)增加T2T1T2K10. 一個作可逆卡諾循環(huán)的熱機，其效率為，它的逆過程的致冷系數(shù)w則 與 w 的關(guān)系為11. 1mol 理想氣體（設(shè)CP CV 為已知）的循環(huán)過程如T V圖所示， 其中 CA為絕熱過程， A點狀態(tài)參量（T1,V1 ），和 B 點的狀態(tài)參量（T1,V2）為已知則C 點的

25、狀態(tài)參量為：VCT1TCT2ABCpCT9-2-11 圖17 / 15V1V2 VVT9-3-2 圖21 / 15T9-2-12 圖T9-2-14 圖5p 10 Pa3 mT9-2-15 圖12. 一定量的理想氣體，從A狀態(tài)(2p1 ,V1)經(jīng)歷如T9-2-12圖所示的直線過程變到B 狀態(tài)( p1 ,V1)，則AB 過程中系統(tǒng)作功, 內(nèi)能改變E 13. 質(zhì)量為 M 、溫度為T0 的氦氣裝在絕熱的容積為V 的封v 作勻速直線運動當(dāng)容器突然停止后，定向運動的動能全部轉(zhuǎn)化為分子熱運動的動能，平衡后氦氣的溫度增大量為14. 有 摩爾理想氣體，作如T9-2-14 圖所示的循環(huán)過程abca，其中acb 為

26、半圓弧，b a 為等壓過程，pc2pa ，在此循環(huán)過程中氣體凈吸熱量為QC p (TbTa)(填入： > , < 或)15. 一定量的理想氣體經(jīng)歷acb 過程時吸熱550 J 則經(jīng)歷 acbea 過程時，吸熱為16. 一定量理想氣體，從同一狀態(tài)開始使其體積由V1膨脹到2V1，分別經(jīng)歷以下三種過程：等壓過程；等溫過程；絕熱過程其中：過程氣體對外作功最多；過程氣體內(nèi)能增加最多；過程氣體吸收的熱量最多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、絕熱三種過程由體積V1 膨脹到體積V2，試在T9-2-17 圖中示意地畫出這三種過程的p V 圖曲線在上述三種過程中：(1)

27、 氣體的內(nèi)能增加的是過程；(2) 氣體的內(nèi)能減少的是過程18. 如 T9-2-18 圖所示， 已知圖中兩部分的面積分別為S1 和S2如果氣體的膨脹過程為a 1 b，則氣體對外做功W； 如果氣體進(jìn)行a 1 b 2 a 的循環(huán)過程，則它對外做功W pbcaOVT9-2-19 圖19. 如 T9-2-19 圖所示， 一定量的理想氣體經(jīng)歷a b c 過程， 在此過程中氣體從外界吸收熱量Q， 系統(tǒng)內(nèi)能變化E 則 Q和 E >0 或 <0 或 = 0 的情況是：Q，E 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；(

28、3) 若氣體的壓強不變，則其熱量轉(zhuǎn)化為21. 一能量為1012 eV 的宇宙射線粒子，射入一氖管中，氖管內(nèi)充有0.1 mol 的氖氣， 若宇宙射線粒子的能量全部被氖氣分子所吸收，則氖氣溫度升高了19K (1 eV 1.60× 10 19J，普適氣體常量R 8.31 J/(mol K)22. 有一卡諾熱機，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，此熱機的效率 若在等溫膨脹的過程中氣缸體積增大到2.718 倍， 則此熱機每一循環(huán)所作的功為 (空氣的摩爾質(zhì)量為29× 10-3kg mol -1，普適氣體常量R 8.31 J mol 1 K 1

29、)23. 一氣體分子的質(zhì)量可以根據(jù)該氣體的定體比熱來計算氬氣的定體比熱cV=0.314 k J· kg 1· K 1，則氬原子的質(zhì)量m=5331. 1 mol 剛性雙原子分子的理想氣體，開始時處于p11.01 10 Pa、 V110 mT1，T9-3-1 圖的狀態(tài)，然后經(jīng)圖示直線過程I 變到p24.04 10氣體在這一循環(huán)過程中作的功 Pa、331V22 10 過程構(gòu)成的循環(huán)過程(如T9-3-2 圖) ，已知狀態(tài)1 的溫度為 狀態(tài) 3 的溫度為T3 ，且狀態(tài)2 和 4 在同一等溫線上試求 m3的狀態(tài)后又經(jīng)過方程為pV 1 mol 的理想氣體，完成了由兩個等容過程和兩個等壓

30、C(常量)的過程 II 變到壓強p3p11.01 105 Pa的狀態(tài)求：(1) 在過程 I 中氣體吸的熱量;(2) 整個過程氣體吸的熱量3. 一卡諾熱機(可逆的)， 當(dāng)高溫?zé)嵩吹臏囟葹?27 C 、 低溫?zé)嵩礈囟葹?7 C時， 其每次循環(huán)對外作凈功8000J今維持低溫?zé)嵩吹臏囟炔蛔?，提高高溫?zé)嵩吹臏囟?，使其每次循環(huán)對外作凈功10000J若兩個卡諾循環(huán)都工作在相同的兩條絕熱線之間，試求：(1) 第二個循環(huán)熱機的效率；(2) 第二個循環(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20% ，試問氣體在絕 熱膨脹時，氣體體積增大到原來的幾倍5. 1mol 雙原子分子理想氣體作

31、如T9-3-5 圖所示的可逆循環(huán)過程，其中1 2 為直線，2 3 為絕熱線，3 1 為等溫線已知T2 2T1,V3 8V1 ，試求：(1) 各過程的功，內(nèi)能增量和傳遞的熱量；(用 T1 和已知常數(shù)表示)(2) 此循環(huán)的效率(注：循環(huán)效率A Q1 ， A 為每一循環(huán)過程氣體對外所作的功， Q1 為每一循環(huán)過程氣體吸收的熱量)6. 如 T9-3-6 圖所示，一金屬圓筒中盛有1 mol 剛性雙原子分子的理想氣體，用可動活塞封住，圓筒浸在冰水混合物中迅速推動活塞，使氣體從標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)(活塞位置I)壓縮到體積為原來一半的狀態(tài)(活塞位置II)，然后維持活塞不動，待氣體溫度下降至0，再讓活塞緩慢上升到位置I ，

32、完成一次循環(huán)(1) 試在p V 圖上畫出相應(yīng)的理想循環(huán)曲線；(2) 若作 100 次循環(huán)放出的總熱量全部用來熔解冰，則有多少冰被熔化?(已知冰的熔解熱3.35 ×105 J·kg 1，普適氣體常量8.31J m· ol 1·K 1)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 的溫度為300 K(1) 求狀態(tài) b、 c 的溫度；(2) 計算各過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T9-3-5 圖T9-3-6 圖8. 一臺冰箱工作時，其冷凍室中的溫度為-10，室溫為15若按理想

33、卡諾致冷循環(huán)計算，則此致冷機每消耗102 J的功，可以從冷凍室中吸出多少熱量9. 一可逆卡諾熱機低溫?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，初始壓強和體積分別為p0和 V0 用一根通有電流的電阻絲對它加熱（設(shè)電阻不隨溫度改變）在加熱的電流和時間都相同的條件下，第一次保持體積V0 不變，壓強變?yōu)閜1 ；第二次保持壓強p0 不變，而體積變?yōu)閂1 不計電阻絲的熱容量，求該氣體的比熱容比11. 空氣中的聲速的表達(dá)式為u ，其中 是氣體密度，是體彈性模量，滿足關(guān)系式 p VV 就下列兩種情況計算其聲速：（1） 假定聲波傳播時空

34、氣的壓縮和膨脹過程是一個等溫過程（即等溫聲速模型，亦稱為牛頓模型）；（2） 假定聲波傳播時空氣的壓縮和膨脹過程是一個絕熱過程（即絕熱聲速模型）；比較這兩個結(jié)果你得出什么結(jié)論?（設(shè)空氣中只有氮氣）12. 某熱機循環(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TH=2000K 和 TL=300K，試確定在下列條件下熱機是可逆、不可逆或不可能存在的（1） QH=1000J， A=900J； （2） QH=2000J， QL=300J； （3） A =1500J， QL=500J13. 研究動力循環(huán)和制冷循環(huán)是熱力學(xué)的重要應(yīng)用之一內(nèi)燃機以氣缸內(nèi)燃燒的氣體奧托循環(huán)（ Ott

35、o cycle） 而對于四沖程壓燃式柴油機來說，它的理想循環(huán)是定壓加熱循環(huán)，稱為狄塞耳循環(huán)（ Diesel cycle ） 如 T9-3-13 圖所示，往復(fù)式內(nèi)燃機的奧托循環(huán)經(jīng)歷了以下四個沖程：（ 1）吸氣沖程（01） ：當(dāng)活塞由上止點T向下止點B運時，進(jìn)氣閥打開，在大氣壓力下吸入汽油蒸氣和空氣的混合氣體（ 2）壓縮沖程：進(jìn)氣閥關(guān)閉，活塞向左運行，混合氣體被絕熱壓縮（1 2） ；活塞移動 T 點時， 混合氣體被電火花點燃迅速燃燒，可以認(rèn)為是定體加熱過程（23） ，吸收熱量Q1 （ 3）動力沖程：燃燒氣體絕熱膨脹，推動活塞對外作功（34） ；然后，氣體在定體條件下降壓（ 4 1） ，放出熱量Q2

36、 （ 4）排氣沖程：活塞向左運行，殘余氣體從排氣閥排出假定內(nèi)燃機中的工質(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)可無摩擦自由5氣體都處在平衡態(tài)T9-3-15 圖滑動， 每室內(nèi)部有1 摩爾的理想氣體，定容熱容量cV5 R 開始時，2(p0,V0,T0)現(xiàn)在對A 室加熱，直到A 中壓強變?yōu)? p0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) 在這過程中A 室中的氣體作了多少功?(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，待氣體平衡后，再緩慢向右推動活塞，把氣體壓縮到原來的體積求氦氣的溫度改變量16. 如 T9-3-15 圖所示，一固定絕熱隔板將某種理想氣體分成A、 B 兩部分，B 的外側(cè)是可動活塞開始時A、 B 兩部分的溫度T、體積V、壓強p 均相同，并與大氣壓強