《熱力學第一、第二定律》習題

《熱力學第一、二律習本章從能量的觀點研究物質(zhì)熱現(xiàn)象的宏觀基本規(guī)律及其應(yīng)用，是熱力學的基礎(chǔ)內(nèi)容。主要有：準靜態(tài)過程、熱量、功、內(nèi)能等基本概念，與熱力學第一定律及其對理想氣體各等值過程的應(yīng)用，理想氣體的摩爾熱容，循環(huán)過程，卡諾循環(huán)和熱力學第二定律等。掌握功和熱量的概念，理解平衡過程。掌握熱力學第一定律，能熟練地分析、計算理想氣體各等值過程和絕熱過程中功、熱量、內(nèi)能的改變量及卡諾循環(huán)的效率。理解可逆過程和不可逆過程，理解熱力學第二定律的兩種敘述。在下列理想氣體各種過程中，那些過程可能發(fā)生？（）(A)等體加熱，內(nèi)能減少，壓強升高(B)等溫壓縮，吸收熱量，壓強升高(C)等壓壓縮，吸收熱量，內(nèi)能增加(D)絕熱壓縮，內(nèi)能增加，壓強升高2在實際應(yīng)用中，提高熱機的效率可行的辦法是（）(A)(C)

提高高溫熱源的溫度(B)降低低溫熱源的溫度選擇單原子理想氣體作工作物質(zhì)(D)增大熱機功的輸出3下列說法那一個是正確的（）(A)熱量不能從低溫物體傳到高溫物體(B)熱量不能全部轉(zhuǎn)變?yōu)楣?C)功不能全部轉(zhuǎn)化為熱量(D)氣體在真空中的自由膨脹過程是不可逆過程

4在絕熱容器中，氣體分子向真空中自由膨脹，在這過程中（）(A)氣體膨脹對外作功，系統(tǒng)內(nèi)能減小(B)氣體膨脹對外作功，系統(tǒng)內(nèi)能不變(C)系統(tǒng)不吸收熱量，氣體溫度不變(D)系統(tǒng)不吸收熱量，氣體溫度降低5一定量的理想氣體，從圖上初態(tài)經(jīng)歷①或②過程到達末態(tài)b已知a兩態(tài)處于同一條絕熱線（圖中虛線所示），問各過程中氣體吸熱還是放熱。（）(A)①過程吸熱，②過程放熱(B)①過程放熱，②過程吸熱(C)兩種過程都吸熱(D)兩種過程都放熱6一定量的理想氣體分別由初態(tài)a經(jīng)①過程b和由初態(tài)a過程a達相同的終態(tài)b，如-T所示，則兩個過程中氣體從外界吸收熱量Q、關(guān)系為（）12(A)(C)

0,Q0,Q

(B)(D)

QQ7一定量的理想氣體從體積V脹到體積V分別經(jīng)歷的過程如下左圖：AB壓過程；AC等溫12過程；AD絕熱過程，其中吸熱最多的過程（）(A)AB(B)AC(C)AD(D)一樣多

-1342-13428如上面右圖所示,下列說法正確的是（）(A)a線上各狀態(tài)的溫度比acd線上各狀態(tài)溫度高(B)a所表示的過程系統(tǒng)放出熱量(C)路徑cd和gd表示等溫過程(D)面積cdg表示循環(huán)過程中系統(tǒng)所作的功91mol的單原子理想氣體從A狀態(tài)變?yōu)锽狀態(tài)，如果不知道是什么氣體，變化過程也不清楚，但是可以確定A、B兩態(tài)的宏觀參量，則可以求出（）(A)(C)

氣體所作的功(B)氣體傳給外界的熱量(D)

氣體內(nèi)能的變化氣體的質(zhì)量10

在標準大氣壓下，水的體積為3

，水沸騰后完全汽化，變成

-3

m

3

的蒸氣，在此過程中內(nèi)能的增量為（標準大氣壓下水的汽化熱為J·kg）。（）J

J

J11在600K的高溫熱源和300K的低溫熱源間工作的卡諾熱機，理論上最大效率可達到（）(A)100%(B)75%(C)50%(D)25%12在標準條件下，將1mol單原子氣體等溫壓縮到升，外力所作的功為（）(A)285J(B)-652J(C)1570J(D)652J13在上題中,如果將單原子氣體絕熱壓縮到升,外力所作的功為（）(A)693J

3

J(C)719J(D)678J14致冷系數(shù)為6的一臺冰箱，如果致冷量為

6

J

.

h

，則冰箱一晝夜的耗電量為（）

度

度(C)50度

6

度15氣體的定壓熱容量大于同種氣體的定體熱容量，這是由于在定壓膨脹過程中)(A)氣體的膨脹系數(shù)不同(B)氣體膨脹對外做功(C)分子引力增大(D)分子體積膨脹16如果示氣體等溫壓縮到給定體積所作的功表示在此過程中氣體吸收的熱量Ta表示氣體絕熱膨脹回到它原有體積所作的功，則在整個過程中氣體內(nèi)能的增量為(A)0(B)

(C)

(D)

17理想氣體經(jīng)歷所示的abc平過程如下左圖，則該系統(tǒng)對外做功W，從外界吸收的熱量Q和內(nèi)能的增量的正負情況如下)(A)(B)(C)(D)18如上面右圖所示,一定量的理想氣體經(jīng)歷a過程時吸熱200J，則經(jīng)歷cbd過程時，吸熱為()(A)(B)(C)(D)1000J

pVpV19某理想氣體狀態(tài)變化時，內(nèi)能隨體積的變化關(guān)系如圖中AB直線所示，AB表示的過程是()(A)等壓過程(B)等體過程(C)等溫過程(D)絕熱過程20關(guān)于熱功轉(zhuǎn)換和熱量傳遞有下面一些敘述(1）功可以完全變?yōu)闊崃?，而熱量不能完全變?yōu)楣Γ唬?）一切熱機的效率都小于；（3）熱量不能從低溫物體傳到高溫物體；（4）熱量從高溫物體傳到低溫物體是不可逆的。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、選做練習：1一量某理想體按常量規(guī)律膨脹，則膨脹后理想氣體的溫（）(A)升高(B)將降低(C)變(D)升高是降低，能確定2不可逆過程（）

(A)不能反進行的過程(B)系統(tǒng)不回復(fù)到初始狀態(tài)的過程(C)有摩擦在的過程或者非準靜態(tài)過程(D)外界有化的過程3熱學第二定表明（）(A)可能從一熱源吸收熱量使之全變?yōu)橛杏脛?B)一個可過程中，工作物質(zhì)凈吸等于對外的功(C)不能全轉(zhuǎn)變?yōu)楣?D)量不可從溫度低的物體傳到溫高的物體4如圖所示，絕熱密閉容器，用板分成相等的兩部分，左邊盛有一量的理想氣，壓強為p，右邊為真空，將隔板抽，氣體自膨脹，當o氣體達到平時，氣體壓強是（）(A)po

(B)p/2o(C)2

γpo

(D)p/2o

γ5一定的理想氣體，分別進行如圖所示的個卡諾循abcda和

，若在p-V圖這兩個循曲線所圍的面積相等則可以由得知這兩循環(huán)（）（A）效率相（B）從高溫源吸收的量相等（C）向低熱源放出熱量相等（D）在每次環(huán)中對外的凈功相6下給出理想體狀態(tài)方的幾種微分形式，指出它們各表示什么過程

（1）（2）

mVTdTM

表示表示

過程過程（3）

pdVp

表示

過程7理想氣體單一熱源觸作等溫脹時，吸收的熱量全部用來對外做，因此熱能夠全部化為機械能”。這一說法（服從，違）熱力學第一定律；這與熱力學第定律（矛盾，不盾）。8摩熱容比為的定量理氣體從狀態(tài)A出，經(jīng)過等過程膨脹到狀態(tài)B又經(jīng)絕熱程膨脹到態(tài)C，如圖所示。求全過程氣體對外作的功、內(nèi)能的增量以及吸收的熱（氣體的體摩爾熱量為2）。第八題9如所示ABC1mol氦氣循環(huán)過程，整個循環(huán)由一個等壓過程、一個等過程和一絕熱過程成，求此循環(huán)過程的率。

第九題熱力環(huán)流一、教內(nèi)容本教學設(shè)計的內(nèi)容選自普通高中地理新課標實驗教材湘教版版必修1的第二章第三節(jié)大氣環(huán)境中的《熱力環(huán)流主要介紹熱力環(huán)流的形成過程及生活中的一些常見例子—海陸風和城市風等。二、課解讀課標要求運用圖表說明大氣的受熱過程熱力環(huán)流是大氣運動最簡單的形式，在本單元中有著舉足輕重的作用，是后面學習“風性大氣環(huán)流見的天氣系統(tǒng)等知識的基礎(chǔ)同時熱力環(huán)流的形成過程和形成原理又是一個難點，很多學生在學習后仍然思維模糊，概念混淆。如何才能突破這個難點，只有在教學過程中遵循學生的認識規(guī)律循序漸進步步深入才能讓學生更好地接受。三、教目標1．知識與技能①掌握熱力環(huán)流的定義，熟練閱讀熱力環(huán)流示意圖，理解熱力環(huán)流的形成過程。②通過繪制熱力環(huán)流圖，培養(yǎng)學生的繪圖能力和理解問題的能力。③能夠利用熱力環(huán)流原理解答生產(chǎn)、生活中的局地環(huán)流問題。2．過程與方法本課遵循由問題→媒體演示獲得感性認識→分析推理運動過程→歸納概括運動規(guī)律（理性認識）→應(yīng)用規(guī)律解決實際問題的教學主線，在此過程中進一步培養(yǎng)學生用分析、推理、歸納等方法學習地理知識。3．情感態(tài)度與價值觀通過分析、理解、觀察熱力環(huán)流和局地環(huán)流，培養(yǎng)學生探索自然、熱愛科學的精神。

四、教重點與難點重點：熱力環(huán)流的形成過程及應(yīng)用難點：熱力環(huán)流的形成過程五、重點的突破熱力環(huán)流是本節(jié)的重點要講清兩個問題一是大氣的垂直運動是由于地面冷熱不均產(chǎn)生的（大氣垂直運動直接影響天氣的變化二是大氣的水平運動是由于大氣的垂直運動導(dǎo)致在同一水平面上產(chǎn)生氣壓差大氣水平運動直接影響熱量與水汽的輸送在講大氣熱力環(huán)流時采取大氣運動由靜態(tài)到動態(tài)的發(fā)生過程觀深入地展示大氣環(huán)流發(fā)生時氣溫、氣壓、氣流3者之間的關(guān)系，即可突破難點。六、教方法：自主學習、小組合作探究、實驗直觀演示法七、教過程

教學環(huán)節(jié)

教學活動

設(shè)計意圖教師活動1創(chuàng)設(shè)情情境提問“為什么空調(diào)冷氣景導(dǎo)入教機裝在房間的高處而暖氣片學放在房間的地上？”

學生活動思考、回答

結(jié)合生活中的例，激發(fā)學生情。2介紹大利用課件展示幾個問題氣運動的1.大氣運動的能來源于哪

學生自學課文頁熱培學生力環(huán)流第一段，思考并自主學習有關(guān)內(nèi)容里？2.引起大氣運動的根本原因是什么？過:氣到底是怎樣運動的呢？3感受熱1、播放錄像：力環(huán)流的錄像內(nèi)容，在玻璃箱內(nèi)產(chǎn)生冰塊盆和熱水盆，在玻璃箱點燃香，觀察煙霧的飄動方向。

回答課件展示問題。小組合作活動：觀察煙霧的飄動軌跡并畫在紙上。2.思考探究：①請說出煙霧飄動的方向？并在黑板畫出。②煙霧為什么會飄動？并在圖中加上表示原因的文字或圖畫。③因此可以得出冷熱不均引起大氣運動（即已完成熱力環(huán)流圖的描畫和引出熱力環(huán)流的概念）

能力及信息提取能力。通過電腦演示熱力環(huán)流形成過程樣學生通過觀看、分析、思考、回答師的講解納來使學生獲得感性認識。4力環(huán)引導(dǎo)學生逐步分析熱力環(huán)流1、啟發(fā)探究：流原理分產(chǎn)生的原理。②地面冷熱不均時大

利用三幅圖逐一進析

氣怎樣的化？（從上述實驗中引導(dǎo)）③大氣發(fā)生垂直運動，近地面和高空水平方向上的氣壓發(fā)生怎樣變化？（從生活現(xiàn)象中引導(dǎo)夏季臺風前的悶熱說明氣壓低秋高氣爽說明氣壓高）④大氣發(fā)生垂直運動，水平方向上的氣壓是否一致，水平方向上產(chǎn)生氣壓差后會出現(xiàn)日常生活中的什么現(xiàn)象？風是什么方向上的大氣運動？2、釋圖探究通過示意圖加深對上述

行原理解釋繁為簡環(huán)扣一環(huán)深學生的理解。

課外拓展

除了城市風和海陸風生活中還有哪些熱力環(huán)流的例子呢？它對我們的生活有什么影響呢？試從熱力環(huán)流形成的基本過程總結(jié)海陸風、城市風的分析模式，請對山坡與山谷風提出研究問題，并進行分析探究。

課外探究8堂總結(jié)：太陽輻射→冷不均（熱力）考、歸納、總結(jié)培養(yǎng)歸納小結(jié)→垂直運動→水平運動（熱力環(huán)流）

能力，強化理解。9、課堂引導(dǎo)、提示鞏固練習

思考并回答

測試學運用模解決實問題的

生式際能力。八、板書設(shè)計第一節(jié)

冷熱不均引起大氣運動---熱力環(huán)流一、熱力環(huán)流的形成1、大氣不均勻受熱引起熱力環(huán)流2、氣壓的變化規(guī)律①垂直方向上，海拔越高氣壓越低②同水平面上：等壓面向高處凸，氣壓高；等壓面向低處凹，氣壓低3、熱力環(huán)流的形成過程冷熱不均→空氣的垂直運（上升或下沉→同一水平面上出現(xiàn)氣壓差→空氣的水平運動（風）二、生活中的熱力環(huán)流

------海陸風、城市風、山谷風等九、教學反思通過課下與學生的交流和學生課后作業(yè)反饋的信息，本節(jié)課教學效果還不錯。我在教學中注重下面幾點：1、概念：概念是原理性知識，在明白概念之后才可以理解更深的內(nèi)容，教材中有“熱力環(huán)流力性質(zhì)差異”等文字，但沒有“熱力”的解釋，這令到每屆的學生都對此概念十分費解我簡介由于溫度差異造成氣壓差異氣壓差異造成大氣水平運動而溫度和壓強是物理熱力學系統(tǒng)狀態(tài)參量所以由