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大学物理热力学基础习题.ppt

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热力学基础习题,1.一定量的理想气体,经历某过程后,它的温度升高了.则根据热力学定律可以断定: (1)该理想气体系统在此过程中吸了热. (2)在此过程中外界对该理想气体系统作 了正功. (3)该理想气体系统的内能增加了. (4)在此过程中理想气体系统既从外界吸了热,又对外作了正功. 以上正确的断言是:,[ C ],(A) (1)、(3). (B) (2)、(3). (C) (3). (D) (3)、(4). (E) (4).,2.某理想气体分别进行了如图所示的两个卡诺循环:I(abcda)和 II(a‘b’c‘d’a‘),且两条循环曲线所围面积相等。设循环Ι的效率为 ,每次循环在高温热源处吸的 热量为 Q,循环 II 的效率为 ',每次循环在高温热源处吸的热量为Q',则,[ B ],(A)',QQ',,(B)Q',,(C)',QQ' ,,(D)',QQ' .,3.理想气体卡诺循环过程的两条绝热线下的面积大小(图中阴影部分)分别为S1和S2,则二者的大小关系是:,(A)S1S2; (B)S1=S2; (C)S1S2; (D)无法确定。,,[ B ],4.一绝热容器被隔板分为两半,一半是真空,另一半理想气体,若把隔板抽出,气体将进行自由膨胀,达到平衡后:,(A)温度不变,熵增加;,(B)温度升高,熵增加;,(C)温度降低,熵增加;,(D)温度不变,熵不变。,[ A ],,[ B ],5.用下列两种方法,(1)使高温热源的温度 T1 升高ΔT ; (2)使低温热源的温度 T2 降低同样的ΔT 值。分别可使卡诺循环的效率升高1 和 2,两者相比:,(A)12 (B)12,(C)1=2 (D)无法确定哪个大。,6.一定量某理想气体所经历的循环过程是:从初态(V0,T0)开始,先经绝热膨胀使其体积增大 1 倍,再经等容升温回复到初态温度 T0,最后经等温过程使其体积回复为 V0,则气体在此循环过程中:,(A)对外作的净功为正值; (B)对外作的净功为负值; (C)内能增加了; (D)从外界净吸的热量为正值。,[ B ],7.一定的理想气体,分别经历了上图的 abc 的过程,(上图中虚线为 ac 等温线),和下图的 def 过程(下图中虚线 df 为绝热线),判断这两个过程是吸热还是放热。,[ A ],(A)abc 过程吸热, def 过程放热; (B)abc 过程放热, def 过程吸热; (C)abc 过程和 def 过程都吸热; (D)abc 过程和 def 过程都放热。,9. 一定量的理想气体从体积 V1 膨胀到体积 V2 分别经历的过程是:AB 等压过程; AC 等温过程; AD 绝热过程,其中吸热最多的过程。,[ A ],(A)是 A B ; (B)是 A C ; (C)是 A D ; (D)既是 A B 也 是 A C,两过程吸热 一样多。,10.温度为 25C、压强为 1 atm 的 1 mol 刚性双原子分子理想气体,经等温过程体积膨胀至原来的3倍. (1)计算这个过程中气体对外的功. (2)假设气体经绝热过程体积膨胀至原来的3倍,那么气体对外做的功又是多少? 摩尔气体常数,解:(1)等温过程气体对外作功为,(2)绝热过程气体对外作功,12.汽缸内贮有 36g 水蒸汽(视为理想气体),经abcda 循环过程如图所示.其中 a-b、c-d 为等容过程, b-c 等温过程, d-a 等压过程.试求:,(1) Wda= ? (2) DEab= ? (3) 循环过程水蒸 气作的净功 W= ? (4) 循环效率 h = ?,(注:循环效率 h =W/ Q1 , W为循环过程水蒸汽对外作的净功, Q1 为循环过程水蒸气吸收的热量, 1atm=1.013105Pa),解:水的质量,水的摩尔质量,13.一卡诺热机(可逆的)当高温热源温度为 127C,低温热源温度为 27C 时,其每次循环对外作的净功为 8000J,今维持低温热源温度不变,提高高温热源的温度,使其每次循环对外作的净功为 10000J,若两个卡诺循环都工作在相同的两条绝热线之间, 试求:(1)第二个循环热机的效率;(2)第二个循环高温热源的温度。,解:(1)第二个循环热机的效率,又:第二个循环所吸的热,(2),14.如图所示,abcda为 1 mol单原子分子理想气体的循环过程,求:(1)气体循环一次,在吸热过程中从外界共吸收的热量;(2)气体循环一次做的净功;(3)证明TaTc=TbTd。,所吸热为,解:(1)过程 ab 和 bc 为吸热过程。,(2)气体循环一次做的净功为图中矩形面积,(3)证明TaTc=TbTd,15.如图示,有一定量的理想气体,从初状态 a(P1,V1)开始,经过一个等容过程达
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