热力学习题集上的题
(完整版)工程热力学习题集附答案
工程热力学习题集一、填空题1．能源按使用程度和技术可分为 能源和 能源。
2．孤立系是与外界无任何 和 交换的热力系。
3．单位质量的广延量参数具有 参数的性质，称为比参数。
4．测得容器的真空度48V p KPa =，大气压力MPa p b 102.0=，则容器内的绝对压力为 。
5．只有 过程且过程中无任何 效应的过程是可逆过程。
6．饱和水线和饱和蒸汽线将压容图和温熵图分成三个区域，位于三区和二线上的水和水蒸气呈现五种状态：未饱和水 饱和水 湿蒸气、 和 。
7．在湿空气温度一定条件下，露点温度越高说明湿空气中水蒸气分压力越 、水蒸气含量越 ，湿空气越潮湿。
（填高、低和多、少）8．克劳修斯积分/Q T δ⎰ 为可逆循环。
9．熵流是由 引起的。
10．多原子理想气体的定值比热容V c = 。
11．能源按其有无加工、转换可分为 能源和 能源。
12．绝热系是与外界无 交换的热力系。
13．状态公理指出，对于简单可压缩系，只要给定 个相互独立的状态参数就可以确定它的平衡状态。
14．测得容器的表压力75g p KPa =，大气压力MPa p b 098.0=，则容器内的绝对压力为 。
15．如果系统完成某一热力过程后，再沿原来路径逆向进行时，能使 都返回原来状态而不留下任何变化，则这一过程称为可逆过程。
16．卡诺循环是由两个 和两个 过程所构成。
17．相对湿度越 ，湿空气越干燥，吸收水分的能力越 。
（填大、小）18．克劳修斯积分/Q T δ⎰ 为不可逆循环。
19．熵产是由 引起的。
20．双原子理想气体的定值比热容p c = 。
21、基本热力学状态参数有：（ ）、（ ）、（ ）。
22、理想气体的热力学能是温度的（ ）函数。
23、热力平衡的充要条件是：（ ）。
24、不可逆绝热过程中，由于不可逆因素导致的熵增量，叫做（ ）。
25、卡诺循环由（ ）热力学过程组成。
26、熵增原理指出了热力过程进行的（ ）、（ ）、（ ）。
31.当热力系与外界既没有能量交换也没有物质交换时，该热力系为_______。
化工热力学习题集（附答案）
化⼯热⼒学习题集（附答案）模拟题⼀⼀．单项选择题（每题1分，共20分）1. T 温度下的纯物质，当压⼒低于该温度下的饱和蒸汽压时，则⽓体的状态为（）A. 饱和蒸汽B. 超临界流体C. 过热蒸汽2. T 温度下的过冷纯液体的压⼒P （）A. >()T P sB. <()T P sC. =()T P s3. T 温度下的过热纯蒸汽的压⼒P （）A. >()T P sB. <()T P sC. =()T P s4. 纯物质的第⼆virial 系数B （）A 仅是T 的函数B 是T 和P 的函数C 是T 和V 的函数D 是任何两强度性质的函数5. 能表达流体在临界点的P-V 等温线的正确趋势的virial ⽅程，必须⾄少⽤到（）A. 第三virial 系数B. 第⼆virial 系数C. ⽆穷项D. 只需要理想⽓体⽅程6. 液化⽯油⽓的主要成分是（）A. 丙烷、丁烷和少量的戊烷B. 甲烷、⼄烷C. 正⼰烷7. ⽴⽅型状态⽅程计算V 时如果出现三个根，则最⼤的根表⽰（）A. 饱和液摩尔体积B. 饱和汽摩尔体积C. ⽆物理意义8. 偏⼼因⼦的定义式（）A. 0.7lg()1s r Tr P ω==-- B. 0.8lg()1s r Tr P ω==-- C. 1.0lg()s r Tr P ω==-9. 设Z 为x ，y 的连续函数，，根据欧拉连锁式，有（） A. 1x y zZ Z x x y y =- ? ? ? B. 1y x Z Z x y x y Z =- ? ? ? C. 1y x Z Z x y x y Z = ? ? ?????????? D. 1y Z xZ y y x x Z =- ? ? ? 10. 关于偏离函数M R ，理想性质M *，下列公式正确的是（）A. *R M M M =+B. *2R M M M =-C. *R M M M =-D. *R M M M =+11. 下⾯的说法中不正确的是 ( )（A ）纯物质⽆偏摩尔量（B ）任何偏摩尔性质都是T ，P 的函数（C ）偏摩尔性质是强度性质D ）强度性质⽆偏摩尔量。
热力学测试题
热力学测试题热力学是研究能量转化和系统性质变化的科学分支，是物理学中的重要分支之一。
本文将为您准备一些热力学测试题，旨在考查您对热力学概念和原理的理解。
请您认真阅读每个问题，并尽量提供准确的答案。
让我们开始吧！题目一：热平衡与热力学第零定律1. 什么是热力学第零定律？请简要阐述其意义和应用。
2. 两个物体分别与一个第三个物体处于热平衡状态，那么这两个物体之间是否一定处于热平衡状态？请解释原因。
题目二：热力学过程和功1. 什么是绝热过程？请描述绝热过程的特点以及在物理系统中可能发生的情况。
2. 一个理想气体在绝热条件下发生膨胀，其对外做功，气体内能的改变是正还是负？为什么？题目三：热力学第一定律1. 请简要说明热力学第一定律的表达式，并解释其中各个量的含义。
2. 在一个绝热系统中，压强恒定的气体发生等容过程，该系统对外做功为零。
请解释为什么等容过程中气体对外做功为零。
题目四：热力学第二定律1. 什么是热力学第二定律？请说明其基本原理和主要表达方式。
2. 热力学第二定律的一个推论是热流永远不会从低温物体转移到高温物体，请简要解释这个现象的原理。
题目五：熵与热力学第三定律1. 请简要解释熵在热力学中的意义和应用。
2. 为什么温度绝对零度时物质的熵为零？请解释热力学第三定律的原理。
题目六：热力学循环与热泵1. 请简要解释热力学循环的概念，并举例说明。
2. 热泵是如何实现“从低温源吸取热量，向高温源释放热量”的？请简要描述其工作原理。
题目七：热力学平衡与热力学不可逆性1. 什么是热力学平衡？请解释动态平衡和静态平衡的区别。
2. 什么是热力学不可逆性？请举例说明一个不可逆过程，并解释为什么它是不可逆的。
题目八：热力学熵增原理1. 请说明热力学熵增原理的基本表达式，并解释其中各个量的含义。
2. 为什么孤立系统的熵在一个不可逆过程中会增加？请用热力学熵增原理解释。
题目九：热力学稳定性与相变1. 什么是热力学稳定性？请简要解释什么样的系统才是稳定的。
化工热力学习题集及答案
模拟题一一．单项选择题（每题1分，共20分）T 温度下的纯物质，当压力低于该温度下的饱和蒸汽压时，则气体的状态为（ ）饱和蒸汽 超临界流体 过热蒸汽 T 温度下的过冷纯液体的压力P （ ） >()T P s <()T P s =()T P sT 温度下的过热纯蒸汽的压力P （ ）>()T P s <()T P s =()T P s 纯物质的第二virial 系数B （ ）A 仅是T 的函数B 是T 和P 的函数C 是T 和V 的函数D 是任何两强度性质的函数 能表达流体在临界点的P-V 等温线的正确趋势的virial 方程，必须至少用到（ ）第三virial 系数 第二virial 系数 无穷项 只需要理想气体方程 液化石油气的主要成分是（ ）丙烷、丁烷和少量的戊烷 甲烷、乙烷 正己烷 立方型状态方程计算V 时如果出现三个根，则最大的根表示（ ）饱和液摩尔体积 饱和汽摩尔体积 无物理意义 偏心因子的定义式（ ）0.7lg()1s r Tr P ω==--0.8lg()1s r Tr P ω==--1.0lg()s r Tr P ω==-设Z 为x ，y 的连续函数，，根据欧拉连锁式，有（ ）A.1x y zZ Z x x y y ⎛⎫⎛⎫∂∂∂⎛⎫=-⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭B. 1y xZ Z x y x y Z ⎛⎫∂∂∂⎛⎫⎛⎫=- ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭C. 1y xZ Z x y x y Z ⎛⎫∂∂∂⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭D. 1y Z x Z y y x x Z ∂∂∂⎛⎫⎛⎫⎛⎫=- ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭ 关于偏离函数MR ，理想性质M*，下列公式正确的是（ ）A. *RMM M =+ B. *2RMM M =-C. *R M M M =-D. *RM M M =+下面的说法中不正确的是 ( )（A ）纯物质无偏摩尔量 。
工程热力学习题集附答案
工程热力学习题集一、填空题1．能源按使用程度和技术可分为 能源和 能源。
2．孤立系是与外界无任何 和 交换的热力系。
3．单位质量的广延量参数具有 参数的性质，称为比参数。
4．测得容器的真空度48V p KPa =，大气压力MPa p b 102.0=，则容器内的绝对压力为 。
5．只有 过程且过程中无任何 效应的过程是可逆过程。
6．饱和水线和饱和蒸汽线将压容图和温熵图分成三个区域，位于三区和二线上的水和水蒸气呈现五种状态：未饱和水 饱和水 湿蒸气、 和 。
7．在湿空气温度一定条件下，露点温度越高说明湿空气中水蒸气分压力越 、水蒸气含量越 ，湿空气越潮湿。
（填高、低和多、少）8．克劳修斯积分/Q T δ⎰ 为可逆循环。
9．熵流是由 引起的。
10．多原子理想气体的定值比热容V c = 。
11．能源按其有无加工、转换可分为 能源和 能源。
12．绝热系是与外界无 交换的热力系。
13．状态公理指出，对于简单可压缩系，只要给定 个相互独立的状态参数就可以确定它的平衡状态。
14．测得容器的表压力75g p KPa =，大气压力MPa p b 098.0=，则容器内的绝对压力为 。
15．如果系统完成某一热力过程后，再沿原来路径逆向进行时，能使 都返回原来状态而不留下任何变化，则这一过程称为可逆过程。
16．卡诺循环是由两个 和两个 过程所构成。
17．相对湿度越 ，湿空气越干燥，吸收水分的能力越 。
（填大、小）18．克劳修斯积分/Q T δ⎰ 为不可逆循环。
19．熵产是由 引起的。
20．双原子理想气体的定值比热容p c = 。
21、基本热力学状态参数有：（ ）、（ ）、（ ）。
22、理想气体的热力学能是温度的（ ）函数。
23、热力平衡的充要条件是：（ ）。
24、不可逆绝热过程中，由于不可逆因素导致的熵增量，叫做（ ）。
25、卡诺循环由（ ）热力学过程组成。
26、熵增原理指出了热力过程进行的（ ）、（ ）、（ ）。
31.当热力系与外界既没有能量交换也没有物质交换时，该热力系为_______。
热力学基础试题及答案
热力学基础试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 热力学第一定律指出能量守恒，下列哪项描述是正确的？A. 能量可以被创造或消灭B. 能量可以从一个物体转移到另一个物体C. 能量可以在封闭系统中增加或减少D. 能量总是从高温物体流向低温物体答案：B2. 熵是热力学中描述系统无序度的物理量，下列哪项描述是正确的？A. 熵是一个状态函数B. 熵是一个过程函数C. 熵只与系统的温度有关D. 熵只与系统的压力有关答案：A3. 理想气体状态方程为PV=nRT，其中P代表压力，V代表体积，n代表摩尔数，R代表气体常数，T代表温度。
下列哪项描述是错误的？A. 理想气体状态方程适用于所有气体B. 在恒定温度下，气体的体积与压力成反比C. 在恒定压力下，气体的体积与温度成正比D. 在恒定体积下，气体的压力与温度成正比答案：A4. 热力学第二定律指出热量不能自发地从低温物体传递到高温物体，下列哪项描述是正确的？A. 热量总是从高温物体流向低温物体B. 热量可以在没有外界影响的情况下从低温物体流向高温物体C. 热量可以在外界做功的情况下从低温物体流向高温物体D. 热量可以在没有外界做功的情况下从低温物体流向高温物体答案：C5. 卡诺循环是理想化的热机循环，其效率只与热源和冷源的温度有关。
下列哪项描述是错误的？A. 卡诺循环的效率与工作介质无关B. 卡诺循环的效率与热源和冷源的温度差有关C. 卡诺循环的效率与热源和冷源的温度成正比D. 卡诺循环的效率在所有循环中是最高的答案：C6. 根据热力学第三定律，下列哪项描述是正确的？A. 绝对零度是可以达到的B. 绝对零度是不可能达到的C. 绝对零度下所有物质的熵为零D. 绝对零度下所有物质的熵为负值答案：B7. 热力学中的吉布斯自由能（G）是用来描述在恒温恒压条件下系统自发进行变化的能力。
下列哪项描述是错误的？A. 吉布斯自由能的变化（ΔG）是负值时，反应自发进行B. 吉布斯自由能的变化（ΔG）是正值时，反应非自发进行C. 吉布斯自由能的变化（ΔG）是零时，系统处于平衡状态D. 吉布斯自由能的变化（ΔG）与系统的温度和压力无关答案：D8. 相变是指物质在不同相态之间的转变，下列哪项描述是错误的？A. 相变过程中物质的化学性质不变B. 相变过程中物质的物理性质会发生变化C. 相变过程中物质的熵值不变D. 相变过程中物质的体积可能会发生变化答案：C9. 热力学中的临界点是指物质的气液两相在该点的物理性质完全相同。
高中热力学试题及答案
高中热力学试题及答案一、选择题（每题3分，共30分）1. 热力学第一定律的数学表达式是：A. ΔU = Q - WB. ΔH = Q + WC. ΔG = Q - WD. ΔS = Q/T答案：A2. 在绝热过程中，系统与外界没有热交换，以下说法正确的是：A. 系统内能增加B. 系统内能减少C. 系统内能不变D. 无法确定系统内能变化答案：D3. 根据热力学第二定律，以下说法正确的是：A. 热量可以从低温物体自发地传递到高温物体B. 热量不能自发地从低温物体传递到高温物体C. 所有自然过程都是可逆的D. 所有自然过程都是不可逆的答案：B4. 熵是热力学中描述系统无序程度的物理量，以下说法正确的是：A. 熵总是增加的B. 熵总是减少的C. 熵可以增加也可以减少D. 熵在孤立系统中总是增加的答案：D5. 理想气体状态方程是：A. PV = nRTB. PV = nTC. PV = mRTD. PV = RT答案：A6. 根据热力学第三定律，绝对零度是：A. 温度的极限B. 熵的极限C. 能量的极限D. 压力的极限答案：B7. 卡诺循环效率的数学表达式是：A. 1 - Tc/ThB. 1 - Tc/TaC. 1 - Tc/TbD. 1 - Ta/Th答案：A8. 以下哪种过程是不可逆的：A. 理想气体的等温膨胀B. 理想气体的绝热膨胀C. 理想气体的等压膨胀D. 理想气体的等熵膨胀答案：B9. 热力学温标的单位是：A. 摄氏度B. 开尔文C. 华氏度D. 兰氏度答案：B10. 以下哪种物质在标准状态下不是理想气体：A. 氦气B. 氢气C. 氧气D. 水蒸气答案：D二、填空题（每题2分，共20分）1. 热力学第一定律表明能量______，即能量守恒。
答案：守恒2. 热力学第二定律指出，不可能从单一热源取热使之完全转换为功而不产生其他影响。
答案：不可能3. 熵变ΔS等于系统吸收的热量Q除以绝对温度T，即ΔS = ______。
大学热力学试题及答案
大学热力学试题及答案一、选择题（每题2分，共10分）1. 热力学第一定律的数学表达式是：A. ΔU = Q - WB. ΔH = Q + WC. ΔG = Q - WD. ΔS = Q/T答案：A2. 绝对零度是指：A. 温度的最低极限B. 物体内能为零的状态C. 物体分子运动停止的状态D. 物体分子运动速度为零的状态答案：A3. 在等压过程中，系统对外做功，内能的变化是：A. 增加B. 减少C. 不变D. 无法确定答案：B4. 理想气体状态方程为：A. PV = nRTB. PV = nRT + aC. PV = nRT - aD. PV = nT答案：A5. 熵变是一个状态函数，这意味着：A. 熵变只与系统的初始和最终状态有关B. 熵变与过程的路径有关C. 熵变与时间有关D. 熵变与温度有关答案：A二、填空题（每题2分，共10分）1. 根据热力学第二定律，_______不可能自发地从低温物体传到高温物体而不产生其他影响。
答案：热量2. 一个系统在绝热过程中，其熵值会_______。
答案：增加3. 热力学第三定律指出，当温度趋近于绝对零度时，所有纯物质的_______趋于一个常数。
答案：熵4. 根据吉布斯自由能的定义，ΔG = ΔH - TΔS，其中ΔG表示_______。
答案：吉布斯自由能变化5. 在一个封闭系统中，如果系统对外做功且吸收热量，则其内能_______。
答案：增加三、简答题（每题10分，共30分）1. 简述热力学第二定律的开尔文表述。
答案：不可能从单一热源吸热使之完全转化为功而不产生其他影响。
2. 什么是卡诺循环？请简述其效率的计算公式。
答案：卡诺循环是一种理想化的热机循环，由两个等温过程和两个绝热过程组成。
其效率η由公式η = 1 - (Tc/Th)计算，其中Tc是冷源温度，Th是热源温度，且温度以绝对温度（开尔文）表示。
3. 什么是热力学第三定律？它在实际应用中有何意义？答案：热力学第三定律指出，在绝对零度下，所有纯物质的完美晶体的熵值为零。
工程热力学习题集附答案
图3
七、计算题
1．某蒸汽动力装置，蒸汽流量为40 t/h，进口处压力表读数为，进口比 焓为kJ/kg；出口真空表读数为，比焓为kJ/kg ，当时当地大气压力为， 汽轮机对环境放热为6.3×103kJ/h。试求： （1） 汽轮机进出口蒸汽的绝对压力各为多少？ （2） 单位质量蒸汽经汽轮机对外输出功为多少？ （3） 汽轮机的功率为多大？ （4） 若进出口蒸汽流速分别为60m/s和140m/s时，对汽轮机输出功有多 大影响？ 2．将0.8温度为1000℃的碳钢放入盛有6温度为18℃的水的绝热容器 中，最后达到热平衡。试求此过程中不可逆引起的熵产。 碳钢和水的比热容分别为和。 3、0.5kmol某种单原子理想气体 ，由25℃，2m3可逆绝热膨胀到1atm， 然后在此状态的温度下定温可逆压缩回到2m3。 （1）画出各过程的p-v图及T-s图；（5分） （2）计算整个过程的Q，W，ΔU， ΔH及ΔS。
A.流速不变，流量不变 B.流速降低，流量减小 C.流速不变，流量增大 D.流速降低，流量不变 23.把同样数量的气体由同一初态压缩到相同的终压，经( )过程气体 终温最高。 A.绝热压缩 B.定温压缩 C.多变压缩 D.多级压缩
三、判断题
1．处于平衡状态的热力系，各处应具有均匀一致的温度和压力。 （ ） 2．稳定流动系统中，维持工质流动的流动功和技术上可资利用的技术 功，均是由热能转换所得的工质的体积功转化而来的。 （ ） 3．稳定流动系统进出口工质的状态相同。 （ ） 4．稳定流动系统的能量方程可理解为控制质量系统的能量方程。 （ ） 5．不可能把热量从低温物体传向高温物体。 （ ） ．在相同温度界线之间变温热源可逆循环的热效率等于卡诺循环的热效率。 （ ） 7．水蒸气在定温过程中。 （ ） 8．湿空气的相对湿度越高，吸收水分的能力越强。 （ ） 9．理想气体的比定容热容是比体积的单值函数。 （ ） 10．当气流的M<1时，要使流速增加，则需使用渐扩喷管。 （ ） 11．热力系破坏平衡的速度要比恢复平衡的速度快得多。 （ ） 12．技术功为轴功和流动功之和。 （ ） 13．稳定流动系统与外界交换的功和热量相等且不随时间而变。 （ ） 14．焓是开口系统中流入（或流出）系统工质所携带的取决于热力学状 态的总能量。（ ） 15．不可能从单一热源取热使之完全变为功。 （ ） 16．概括性卡诺循环的热效率小于卡诺循环的热效率。 （ ） 17．对任何温度的气体加压都能使其液化。 （ ）
高中热力学试题及答案大全
高中热力学试题及答案大全一、选择题1. 热力学第一定律的数学表达式是：A. ΔU = Q - WB. ΔH = Q + WC. ΔS = Q/TD. ΔG = ΔH - TΔS答案：A2. 以下哪个过程是不可逆过程？A. 理想气体的等温膨胀B. 理想气体的绝热膨胀C. 理想气体的等压膨胀D. 理想气体的等熵膨胀答案：B3. 熵增加原理表明，在孤立系统中，自发过程的熵：A. 保持不变B. 减少C. 增加D. 先减少后增加答案：C二、填空题1. 热力学第二定律表明，不可能从单一热源_______而产生其他影响。
答案：吸热2. 在热力学中，一个系统与外界交换能量的两种基本方式是_______和_______。
答案：做功；热传递三、简答题1. 简述热力学第二定律的克劳修斯表述和开尔文-普朗克表述。
答案：热力学第二定律的克劳修斯表述是：不可能实现一个循环过程，其唯一结果就是从一个热源吸热并将这热量完全转化为功。
开尔文-普朗克表述是：不可能从单一热源吸热使之完全转化为功而不产生其他影响。
2. 什么是熵？熵在热力学中的意义是什么？答案：熵是热力学中描述系统无序程度的物理量，通常用符号S表示。
熵在热力学中的意义是衡量系统状态的无序程度，是热力学第二定律的数学表达形式之一，反映了能量分散的程度。
四、计算题1. 一个理想气体在等压过程中从体积V1 = 1m³膨胀到V2 = 2m³，气体的摩尔质量为M = 0.029kg/mol，气体常数R = 8.314J/(mol·K)，初始温度T1 = 300K。
求气体的最终温度T2。
答案：首先计算气体的摩尔数n = (M/V1)。
然后利用等压过程中温度与体积的关系T1V1/n = T2V2/n，解得T2 = (T1V1/V2) = (300K *1m³ / 2m³) = 150K。
结束语：通过本试题及答案的练习，同学们可以加深对热力学基本概念、原理和计算方法的理解。
热力学基础练习题
热力学基础练习题一、选择题1．关于热力学过程，下列说法正确的是： ( ) A 、 准静态过程一定是可逆过程； B 、 非准静态过程不一定是不可逆过程； C 、 可逆过程一定是准静态过程； D 、 不可逆过程一定是非准静态过程．2. 如图所示，当气缸中的活塞迅速向外移动而使气体膨胀时，气体所经历的过程（ ） A ．是准静态过程，它能用p-v 图上的一条曲线表示 B ．不是准静态过程，但它能用p-v 图上的一条曲线表示 C ．不是准静态过程，它不能用p-v 图上的一条曲线表示 D ．是准静态过程但它不能用p-v 图上的一条曲线表示3．如图所示，一定量理想气体从体积V 1，膨胀到体积V 2分别经历的过程是：A →B 等压过程，A →C 等温过程；A →D 绝热过程，其中吸热量最多的过程（ ）（A ）是A →D. （B ） 是A →C. （C ）是A →B.（D ）既是A →B 也是A →C , 两过程吸热一样多。
4．气体的摩尔定压热容m P C ,大于摩尔定容热容m V C ,，其主要原因是（ ） （A ）膨胀系数不同； （B ）温度不同；（C ）分子引力不同； （D ）气体膨胀需作功。
5．氦气、氮气、水蒸汽(均视为刚性分子理想气体)，它们的摩尔数相同，初始状态相同，若使它们在体积不变情况下吸收相等的热量，则（ ） (A) 它们的温度升高不相同，压强增加不相同． (B) 它们的温度升高相同，压强增加不相同． (C) 它们的温度升高不相同，压强增加相同． (D) 它们的温度升高相同，压强增加相同．6．理想气体在如图中实线所示的由状态1到状态2的准静态过程中： （ ） A 、000>>>∆Q W E ，，; B 、000<><∆Q W E ，，； C 、000>><∆Q W E ，，； D 、000=><∆Q W E ，，p pVOA B C D7．如图所示为一定量的理想气体的p —V 图，由图可得出结论（ ） （A ）ABC 是等温过程； （B ）B A T T >； （C ）B A T T <；（D ）B A T T =。
热力学第一定律习题集
第一章 热力学第一定律1. 一隔板将一刚性绝热容器分为左右两侧，左室气体的压力大于右室气体的压力。
现将隔板抽去，左右气体的压力达到平衡。
若以全部气体作为体系，则ΔU、Q 、W 为正？为负？或为零？ 解：以全部气体为系统，经过指定的过程，系统既没有对外做功，也无热量传递。
所以ΔU、Q 、W 均为零。
2. 若一封闭体系从某一始态变化到某一终态。
（1）Q 、W 、Q +W 、ΔU 是否已完全确定；答：ΔU ＝Q +W 能够完全确定，因内能为状态函数，只与系统的始态和终态有关。
Q 、W 不能完全确定，因它们是与过程有关的函数。
（2）若在绝热条件下，使系统从某一始态变化到某一终态，则（1）中的各量是否已完全确定，为什么！答：Q 、W 、Q +W 、ΔU 均完全确定，因绝热条件下Q ＝0，ΔU ＝Q +W ＝W .习题1.计算下述两个过程的相关热力学函数。
（1）若某系统从环境接受了160kJ 的功，热力学能增加了200kJ ，则系统将吸收或是放出了多少热量？（2）如果某系统在膨胀过程中对环境作了100kJ 的功，同时系统吸收了260kJ 的热，则系统热力学能变化为多少？ 解析：（1）W ＝160kJ, ΔU = 200kJ,根据热力学第一定律：ΔU ＝Q ＋W 得：Q ＝200-160＝40 kJ （2）W ＝－100kJ ，Q ＝260 kJΔU ＝Q ＋W ＝260-100＝160 kJ2.试证明1mol 理想气体在等压下升温1K 时，气体与环境交换的功等于摩尔气体常数R. 解：2111W p p p p n molT T K W R =-==-==-2121外外外nRT nRT （V -V ）=-（-）p p3. 已知冰和水的密度分别为×103 kg/m 3和×103 kg/m 3，现有1mol 的水发生如下变化：（1）在100℃、下蒸发为水蒸气，且水蒸气可视为理想气体；（2）在0℃、下变为冰。
大学化学热力学基础习题集答案
第一章 2005-7-24无机热力学试题集一 . 选择题：1.(本题 1分) 3411体系对环境作 20 kJ 的功, 并失去 10 kJ 的热给环境, 则体系内能的变化是-------------------------------------------------------------( d ) (A) +30 kJ (B) +10 kJ (C) -10 kJ (D) -30kJ2.(本题 1分) 3418在标准压力和 373 K下, 水蒸气凝聚为液态水时体系中应是-------( )(A) DH= 0 (B) DS = 0 (C) DG = 0 (D) DU = 03.(本题 1分) 3426某体系在失去 15 kJ 热给环境后, 体系的内能增加了 5 kJ, 则体系对环境所作的功是-----------------------------------------------------( ) (A) 20 kJ (B) 10 kJ (C) -10 kJ (D) -20 kJ4.(本题 1分) 3458一个体系从一个特定的开始状态到终止状态总是有---------------( )(A) Q途径1 = Q途径2(B) W途径1 = W途径2(C) ( Q - W)途径1 = ( Q - W)途径2(D) DU = 0, 与途径无关5.(本题 1分) 3471H2O(l, 100℃, 101.3 kPa)→ H2O(g, 100℃, 101.3 kPa),设H2O(g)为理想气体, 则由始态到终态体系所吸收的热量 Q为---------------------( )(A) ＞ DH (B) ＜ DH (C) ＝ DH (D) ＝DU6.(本题 1分) 3473对于任一过程, 下列叙述正确的是---------------------------( )(A) 体系所作的功与反应途径无关(B) 体系的内能变化与反应途径无关(C) 体系所吸收的热量与反应途径无关(D) 以上叙述均不正确7.(本题 2分) 0401H2(g)+1/2O2(g) H2O(l)的 Qp 与 Qv 之差(kJ·mol-1)是---( ) (A) -3.7 (B) 3.7(C) 1.2 (D) -1.28.(本题 2分) 0402已知 HCN(aq) 与 NaOH(aq) 反应, 其中和热是 -12.1 kJ·mol-1,H＋(aq) + OH－(aq) = H2O(l) DrHm° = -55.6 kJ·mol-1, 则 1 mol HCN 在溶液中电离的热效应(kJ·mol-1)是--------------------------------( ) (A) -67.7 (B) -43.5(C) 43.5 (D) 99.19.(本题 2分) 0403已知 2PbS(s) + 3O2(g) ＝2PbO(s) + 2SO2(g) DrHm° =-843.4 kJ·mol-1 则该反应的 Qv 值是 --------------------------------------------( ) (A) 840.9 (B) 845.9(C) -845.9 (D) -840.910.(本题 2分) 0404如果体系经过一系列变化,最后又变到初始状态,则体系的---------( )(A) Q= 0 W= 0 DU= 0 DH= 0(B) Q≠0W≠0 DU= 0 DH= Q(C) Q= W DU= Q- W DH= 0(D) Q≠ W DU= Q- W DH= 011.(本题 2分) 0408在一定温度下:(1) C(石墨) + O2(g) ＝ CO2(g) DH1(2) C(金刚石) + O2(g) ＝ CO2(g) DH2(3) C(石墨) ＝ C(金刚石) DH3 =1.9 kJ·mol-1其中 DH1 和 DH2 的关系是-------------------------------------( ) (A) DH1 ＞ DH2 (B) DH1 ＜ DH2(C) DH1 ＝ DH2 (D) 不能判断12.(本题 2分) 0409若两个液态组分混合形成理想溶液,则混合过程的----------------( )(A) DV＝ 0 DH＝ 0 DS＝ 0 DG＝ 0(B) DV＞ 0 DH＜ 0 DS＜ 0 DG＞ 0(C) DH＝ 0 DV＝ 0 DS＞ 0 DG＜ 0(D) DH＞ 0 DV＜ 0 DG＜ 0 DS＞ 013.(本题 2分) 0410某恒容绝热箱中有CH4和O2混合气体,通电火花使它们起反应(电火花的能可以不计),该变化过程的-------------------------------------------( )(A) DU= 0, DH＝ 0 (B) DU＝ 0, DH＞ 0(C) DU= 0, DH＜ 0 (D) DU＜ 0, DH＞ 014.(本题 2分) 0416已知 Zn(s) + 1/2O2(g) ＝ ZnO(s) DrHm° 1 = -351.5 kJ·mol-1 Hg(l) + 1/2O2(g) ＝ HgO(s,红) DrHm° 2 = -90.8 kJ·mol-1 则 Zn(s) + HgO(s,红) ＝ ZnO(s) + Hg(l) 的DrHm° 为(kJ·mol-1)--( ) (A) 442.3 (B) 260.7(C) -260.7 (D) -442.315.(本题 2分) 0493100℃,101.3 kPa 的H2O(l)在真空容器中蒸发为100℃,101.3 kPa H2O(g),则下述不正确的是-----------------------------------------------( ) (A) DU = 0 (B) DG = 0 (C) DH = Q (D) DS = Q/37316.(本题 2分) 3409萘燃烧的化学反应方程式为:C10H8 (s) + 12 O2(g) == 10 CO2(g) + 4 H2O(l)则 298 K时, Qp 和 Qv 的差值(kJ·mol-1)为---------------------( ) (A) -4.95 (B) 4.95 (C) -2.48 (D) 2.4817.(本题 1分) 3459相同的反应物转变成相同的产物时, 如果反应分两步进行, 那么要比一步进行时-----------------------------------------------------------( ) (A) 放热多 (B) 熵增加多(C) 内能增加多 (D) 焓、熵、内能变化相同18.(本题 1分) 0411下列单质的DfHm° 不等于零的是-------------------------------( )(A) Fe(s) (B) C(石墨)(C) Ne(g) (D) Cl2(l)19.(本题 1分) 0415在下列反应中,焓变等于AgBr(s)的DfHm° 的反应是---------------( )(A) Ag＋(aq) + Br－(aq) == AgBr(s)(B) 2Ag(s) + Br2(g) == 2AgBr(s)(C) Ag(s) + 1/2Br2(l) == AgBr(s)(D) Ag(s) + 1/2Br2(g) == AgBr(s)20.(本题 1分) 0418根据热力学知识,下列定义中不正确的是------------------------( ) (A) H2(g)的DfGm° =0 (B) H＋(aq)的DfGm° = 0(C) H(g)的DfHm° =0 (D) H2(g)的DfHm° = 021.(本题 2分) 0420由图可知下述描述正确的是-----------------------------------( ) (A) 该反应为吸热反应 (B) 反应的焓变为- y(C) 反应的活化能= y (D) 反应的 DH= x+ y22.(本题 1分) 0427CO2(g)的生成焓等于-----------------------------------------( ) (A) 金刚石的燃烧热 (B) 石墨的燃烧热(C) CO(g)的燃烧热 (C) 碳酸钙分解的焓变23.(本题 2分) 0428下列反应中释放能量最大的是---------------------------------( )(A) CH4(l)+2O2(g)→CO2(g)+2H2O(g)(B) CH4(g)+2O2(g)→CO2(g)+2H2O(g)(C) CH4(g)+2O2(g)→CO2(g)+2H2O(l)(D) CH4(g)+3/2O2(g)→CO(g)+2H2O(l)24.(本题 1分) 0491F2 ,Cl2,Br2 ,I2 的键能(kJ·mol-1)分别为155,243,193,151, 则最强键为---------------------------------------------------------( )(A) F─F 键(B) Cl─Cl 键(C) Br─Br 键(D) I─I 键25.(本题 2分) 0496反应Na2O(s) + I2 (g) → 2NaI(s) + 1/2O2(g) 的DrHm° 为------( )(A) 2DfHm° (NaI,s) - DfHm° (Na2O,s)(B) DfHm° (NaI,s)- DfHm° (Na2O,s)- DfHm° (I2,g)(C) 2DfHm° (NaI,s) - DfHm°(Na2O,s) - DfHm° (I2,g)(D) DfHm° (NaI,s) - DfHm° (Na2O,s)26.(本题 2分) 3412CuCl2(s) + Cu(s) == 2CuCl(s) DrHm° = 170 kJ·mol-1Cu(s) + Cl2(g) == CuCl2(s) DrHm° = -206 kJ·mol-1则 CuCl(s) 的DfHm°应为-------------------------------------( )(A) 36 kJ·mol-1 (B) 18 kJ·mol-1(C) -18 kJ·mol-1 (D) -36 kJ·mol-127.(本题 2分) 3417结晶硅和无定形硅的摩尔燃烧热分别为 -850.6 和 -867.3 kJ·mol-1 , 则由结晶硅转化为无定形硅的DrHm° 应为-----------------------------( )(A) +16.7 kJ·mol-1 (B) +16.7 kJ(C) -16.7 kJ·mol-1 (D) 不能确定28.(本题 1分) 34212NH3(g) + 3Cl2 (g) == N2(g) + 6HCl(g) DfHm° = -461.5 kJ·mol-1, 温度升高 50 K, 则 DfH m°应为----------------------------------( )(A) 大＞ -461.5 kJ·mol-1 (B) 小＜ -461.5 kJ·mol-1(C) ≈ -461.5 kJ·mol-1 (D) ＝ -461.5 kJ·mol-129.(本题 2分) 3428已知物质 C2H4 (g) CO(g) H2O(g)DfHm° /kJ·mol-1 52.3 -110.5 -242.0则反应: C2H4 (g) + 2O2(g) == 2CO(g) + 2H2O(g) 的DrHm°为----( ) (A) -300 kJ·mol-1 (B) -405 kJ·mol-1(C) -652 kJ·mol-1 (D) -757 kJ·mol-130.(本题 2分) 3429已知物质 C2H6 (g) C2H4(g) HF(g)DfHm° /kJ·mol-1 -84.7 52.3 -271.0则反应: C2H6 (g) + F2 (g) == C2H4 (g) + 2HF(g) 的DrHm°为-------( )(A) 405 kJ·mol-1 (B) 134 kJ·mol-1(C) -134 kJ·mol-1 (D) -405 kJ·mol-131.(本题 2分) 3430已知化学键H─H Cl─Cl H─Cl键焓/kJ·mol-1 436 239 431则可估算出反应 H2(g) + Cl2(g) == 2HCl(g) 的DrHm°为----------( ) (A) -224 kJ·mol-1 (B) -187 kJ·mol-1(C) +187 kJ·mol-1 (D) +224 kJ·mol-132.(本题 2分) 3431已知化学键C─H C─Cl Cl─Cl C＝C C─C 键焓/kJ·mol-1 413 326 239 619 348则可估算出反应 H2C＝CH2 + Cl2 == H2C─CH2 的DrHm° 为-----------( )││Cl Cl(A) -381 kJ·mol-1 (B) -142 kJ·mol-1(C) +142 kJ·mol-1 (D) +381 kJ·mol-133.(本题 1分) 3439下列物质的DfHm° 不等于零的是-------------------------------( )(A) Fe(s) (B) O(g)(C) C (石墨) (D) Ne(g)34.(本题 1分) 3456下列两个反应在某温度、101 kPa时都能生成 C6H6 (g)① 2 C(石) + 3H2(g) → C6H6 (g)② C2H4(g) + H2(g) → C6H6 (g)则代表 C6H6 (g)标准摩尔生成焓的反应是--------------------------( ) (A) 反应① (B) 反应①的逆反应(C) 反应② (D) 反应②的逆反应35.(本题 2分) 0412在标准条件下石墨燃烧反应的焓变为 -393.7 kJ·mol-1,金刚石燃烧反应的焓变为-395.6kJ·mol-1,则石墨转变成金刚石反应的焓变为-----------( ) (A) -789.3 kJ·mol-1 (B) 0(C) +1.9kJ·mol-1 (D) -1.9kJ·mol-136.(本题 2分) 0413已知在标准条件下石墨的燃烧焓为-393.7kJ·mol-1,石墨转变为金刚石反应的焓变为+1.9kJ·mol-1,则金刚石的燃烧焓(kJ·mol-1)应为----------( ) (A) +395.6 (B) +391.8(C) -395.6 (D) -391.837.(本题 2分) 0414已知NH3(g)的DfHm° =-46 kJ·mol-1,H-H键能为435 kJ·mol-1,N≡N键能为941 kJ·mol-1, 则N-H键的平均键能(kJ·mol-1)为------------------( ) (A) -390 (B) 1169(C) 390 (D) -116938.(本题 2分) 0419下述叙述中正确的是-----------------------------------------( )(A) 在恒压下,凡是自发的过程一定是放热的。
热力学计算题(50题)
热力学计算题(50题)本文包含了50个热力学计算题的答案，分别为：1. 在1 atm下，如果1 L液态H2O沸腾，则液态H2O的温度是多少？答案：100℃2. 在标准状况下，1摩尔理想气体的体积是多少?答案：22.4 L3. 1升液态水的密度是多少？答案：1千克/升4. 一摩尔甲烷气体在标准状况下的热力学能是多少?答案: -74.8 kJ / mol5. 1升的理想气体在标准大气压下的焓(molar enthalpy)是多少？答案: -295 kJ / mol6. 一升20℃的空气有多少质量？答案：1.2 g7. 一升空气，温度为25℃，压力为1 atm，含有多少氧气分子？答案：其中氧气分子数量为 1.2 × 10^228. 一升CO2气体的温度为298K时，压力是多少？答案: 37.96 atm9. 如果一个物体的热容为25 J/℃，它受热 80℃，所吸收的热量是多少？答案：2000 J10. 摩尔热容是15 J/mol·K的氧气气体在1 atm下被加热10 K 会发生多少变化?答案：1.5 J11. 一个物体被加热10 J，它受热前的温度是20℃，它后来的温度是多少℃？答案：受热后的温度为 73.53℃12. 对于固体氧气（O2），如果将它从25℃加热到50℃，需要消耗多少热量？答案：340 J/mol13. 一升液态水被加热 100℃，需要吸收多少热量？答案：4184 J14. 一克液态水被加热 1℃，需要吸收多少热量？答案：4.18 J15. 对于CO2气体（1 mol），在1 atm和273 K下，它的物态方程是什么？答案：pV = (1 mol)(8.21 J/mol·K)(273 K)16. 用50 J的热量加热1升冷却水可能使它的温度升高多少℃？答案：温度可能升高 10℃17. 如果把长度为10 cm、质量为20 g的铝棒从25℃加热到175℃，需要多少热量？答案：252 J18. 对于一个摩尔二氧化碳气体，如果把压力从1 atm减小到0.75 atm，需要释放多少热量？答案：-495 J19. 对于1摩尔理想气体，如果把温度从200 K增加到1000 K，并保持其体积不变，则需要吸收多少热量？答案：23.32 kJ20. 一个系统吸收 250 J 的热量，释放50 J的热量，系统的内能的变化是多少？答案：200 J21. 对于一个物体，如果它从25℃升高到50℃，则它的热动能将变为原来的几倍？答案：1.5倍22. 一瓶500 g的汽水在室温下是10℃，如果将汽水加热到37℃，需要吸收多少热量？答案：目标温度需要吸收 8725 J 的热量23. 在25℃下，一块金属的热容容值是25 J/K，其体积是1 cm^3，密度为6.5 g/cm^3，求其热导率。
工程热力学习题集附答案
工程热力学习题集一、填空题1．能源按使用程度和技术可分为 能源和 能源。
2．孤立系是与外界无任何 和 交换的热力系。
3．单位质量的广延量参数具有 参数的性质，称为比参数。
4．测得容器的真空度48V p KPa =，大气压力MPa p b 102.0=，则容器内的绝对压力为 。
5．只有 过程且过程中无任何 效应的过程是可逆过程。
6．饱和水线和饱和蒸汽线将压容图和温熵图分成三个区域，位于三区和二线上的水和水蒸气呈现五种状态：未饱和水 饱和水 湿蒸气、 和 。
7．在湿空气温度一定条件下，露点温度越高说明湿空气中水蒸气分压力越 、水蒸气含量越 ，湿空气越潮湿。
（填高、低和多、少）8．克劳修斯积分/Q T δ⎰ 为可逆循环。
9．熵流是由 引起的。
10．多原子理想气体的定值比热容V c = 。
11．能源按其有无加工、转换可分为 能源和 能源。
12．绝热系是与外界无 交换的热力系。
13．状态公理指出，对于简单可压缩系，只要给定 个相互独立的状态参数就可以确定它的平衡状态。
14．测得容器的表压力75g p KPa =，大气压力MPa p b 098.0=，则容器内的绝对压力为 。
15．如果系统完成某一热力过程后，再沿原来路径逆向进行时，能使 都返回原来状态而不留下任何变化，则这一过程称为可逆过程。
16．卡诺循环是由两个 和两个 过程所构成。
17．相对湿度越 ，湿空气越干燥，吸收水分的能力越 。
（填大、小）18．克劳修斯积分/Q T δ⎰ 为不可逆循环。
19．熵产是由 引起的。
20．双原子理想气体的定值比热容p c = 。
21、基本热力学状态参数有：（ ）、（ ）、（ ）。
22、理想气体的热力学能是温度的（ ）函数。
23、热力平衡的充要条件是：（ ）。
24、不可逆绝热过程中，由于不可逆因素导致的熵增量，叫做（ ）。
25、卡诺循环由（ ）热力学过程组成。
26、熵增原理指出了热力过程进行的（ ）、（ ）、（ ）。
31.当热力系与外界既没有能量交换也没有物质交换时，该热力系为_______。
热力学基础习题集-学生版
第13章热力学基础一、简答题：1、什么是准静态过程?答案：一热力学系统开始时处于某一平衡态，经过一系列状态变化后到达另一平衡态，若中间过程进行是无限缓慢的，每一个中间态都可近似看作是平衡态，那么系统的这个状态变化的过程称为准静态过程。
2、从增加内能来说，做功和热传递是等效的。
但又如何理解它们在本质上的差别呢?答：做功是机械能转换为热能，热传递是热能的传递而不是不同能量的转换。
3、一系统能否吸收热量，仅使其内能变化? 一系统能否吸收热量，而不使其内能变化?答：可以吸热仅使其内能变化，只要不对外做功。
比如加热固体，吸收的热量全部转换为内能升高温度；不能吸热使内能不变，否则违反了热力学第二定律。
4、有人认为：“在任意的绝热过程中，只要系统与外界之间没有热量传递，系统的温度就不会改变。
”此说法对吗? 为什么?答：不对。
对外做功，则内能减少，温度降低。
5、分别在Vp-图、Tp-图上，画出等体、等压、等温和绝热过程的V-图和T曲线。
6、 比较摩尔定体热容和摩尔定压热容的异同。
答案：相同点：都表示1摩尔气体温度升高1摄氏度时气体所吸收的热量。
不同点：摩尔定体热容是1摩尔气体，在体积不变的过程中，温度升高1摄氏度时气体所吸收的热量。
摩尔定压热容是1摩尔气体，在压强不变的过程中，温度升高1摄氏度时气体所吸收的热量。
两者之间的关系为R C C v p +=7、什么是可逆过程与不可逆过程答案：可逆过程：在系统状态变化过程中，如果逆过程能重复正过程的每一状态，而且不引起其它变化；不可逆过程：在系统状态变化过程中，如果逆过程能不重复正过程的每一状态，或者重复正过程时必然引起其它变化。
8、简述热力学第二定律的两种表述。
答案：开尔文表述：不可能制成一种循环工作的热机，它只从单一热源吸收热量，并使其全部变为有用功而不引起其他变化。
克劳修斯表述：热量不可能自动地由低温物体传向高温物体而不引起其他变化。
9、什么是第一类永动机与第二类永动机?答案：违背热力学第一定律（即能量转化与守恒定律）的叫第一类永动机，不违背热力学第一定律但违背热力学第二定律的叫第二类永动机。
热力学考试试题
热力学考试试题一、选择题（每题 5 分，共 30 分）1、下列关于热力学第一定律的表述中，正确的是（）A 系统从外界吸收的热量等于系统内能的增加量与系统对外做功之和B 系统内能的增加量等于系统从外界吸收的热量减去系统对外做功C 系统对外做功等于系统从外界吸收的热量减去系统内能的增加量D 以上表述都不正确2、一定质量的理想气体，在绝热膨胀过程中（）A 气体的内能增大，温度升高B 气体的内能减小，温度降低C 气体的内能不变，温度不变D 气体的内能不变，温度升高3、对于热机，下列说法中正确的是（）A 热机效率越高，做的有用功越多B 热机效率越高，消耗的燃料越少C 热机效率越高，燃料燃烧释放的内能转化为机械能的比例越大D 热机效率可以达到 100%4、下列过程中，可能发生的是（）A 某一物体从外界吸收热量，内能增加，但温度降低B 某一物体从外界吸收热量，内能增加，温度升高C 某一物体对外做功，内能减少，但温度升高D 以上过程都不可能发生5、一定质量的理想气体，在等容变化过程中，温度升高，则（）A 气体压强增大B 气体压强减小C 气体压强不变D 无法确定气体压强的变化6、关于热力学第二定律，下列说法正确的是（）A 不可能使热量从低温物体传向高温物体B 不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化C 第二类永动机不可能制成，是因为它违反了能量守恒定律D 热力学第二定律说明一切宏观热现象都具有方向性二、填空题（每题 5 分，共 20 分）1、热力学温度与摄氏温度的关系为_____，当热力学温度为 273K 时，摄氏温度为_____℃。
2、一定质量的理想气体，在等温变化过程中，压强与体积成_____比。
3、卡诺循环包括_____个等温过程和_____个绝热过程。
4、熵增加原理表明，在任何自然过程中，一个孤立系统的熵总是_____。
三、计算题（每题 15 分，共 30 分）1、一定质量的理想气体，初始状态为压强 p₁＝ 10×10⁵ Pa，体积 V₁＝ 10×10⁻³ m³，温度 T₁＝ 300 K。
2024高考物理热力学法则习题集及答案
2024高考物理热力学法则习题集及答案一、选择题1.在一个绝热容器中，一个理想气体经历了以下过程：先等容加热，后绝热膨胀。
根据热力学第一定律，该过程中热量的变化为：A.正值B.零C.负值D.无法确定答案：B.零2.一个物体以初速度v从高度h自由下落至地面，完全转化为内能。
该物体的质量为m，重力加速度为g，则热量的变化为：A.mghB.mgh/2C.mgh/3D.mgh/4答案：B.mgh/23.理想气体在绝热过程中，熵的变化为：A.零B.正值C.负值D.无法确定答案：A.零4.以下哪个物理量不是状态函数？A.压强B.体积C.内能D.温度答案：A.压强5.一个理想气体以体积V1、温度T1存储在一个绝热容器中。
假设该气体的比热容恒定，则经过绝热膨胀后，其体积变为V2，温度变为T2。
根据绝热膨胀定律，以下哪个式子成立？A.V1T1 = V2T2B.V1/T1 = V2/T2C.V1/T2 = V2/T1D.V1T2 = V2T1答案：B.V1/T1 = V2/T2二、填空题1.理想气体在等体过程中，气体对外界所做的功为_________。
答案：零2.在摩尔定容过程中，理想气体的内能变化等于_________。
答案：热量3.理想气体在等温过程中，压强与体积呈_________。
答案：反比4.一个绝热容器内的理想气体，在绝热膨胀过程中，温度_________。
答案：下降5.在绝热过程中，理想气体的熵变等于_________。
答案：零三、计算题1.一个摩尔的理想气体以初始温度300K、初始体积1L存储在一个绝热容器中。
经过绝热膨胀，体积扩大到2L。
已知该理想气体的比热容恒定为20 J/(mol·K)，求气体的终温度。
解：根据绝热膨胀定律，V1T1 = V2T2。
代入已知数据，得到：1 × 300 =2 × T2T2 = 150K所以，气体的终温度为150K。
2.一个理想气体以初始温度200°C、初始体积2m^3存储在一个绝热容器中。
热力学习题集上的题
C
(D) 绝热降压过程。 b 温度升高,所以 E0 。 从a W 0 体积增大， 在V-T图上,ob是等压线，设ob与 V 1 a 交于C，则 p b p c
pa 而CA为等容线，
Ｃ
pc
Q E W 0
pa pb
5-14 有氢 mol ，在体积 Ｖ １ 温度 Ｔ １ 的状态 下，保持体积不变加热使其温度升高到 Ｔ ２ ， 然后令其等温膨胀，体积变为原来的ｎ倍。全 部过程中氢气对外界做功为 ，内 能增量为 ，吸热为
V p
r
C
5-59 1mol 单原子分子的理想气体，经历如图 所示的可逆循环，联结ac两点的曲线的方程 2 2 为 pp V /V 0 0 。A点的温度为 T 0 。⑴ 试以 T 0 、R表示ab、bc、ca个过程中气体吸 收的热量；⑵求此循环的效率。
a : ( p , V , T ), b : ( 9 p , V , T ), c : ( 9 p , V , T ) 0 0 0 0 0 b 0 c c
p
a
c
b V
已知: 解:
3 mol , T T 273 K , V 5 V a 0 b a
Q 8 10 J a b c
4
Q ab
V b
V a
RT V a b …..(1) dV RT ln
V
a
Vb Tc Qb c CV (Tc Ta ) Va Ta
p 9 p 0 ab : 0 T 9 T b 0 T T 0 b
ca : p p V / V , p 9 p V 3 V c 0 c 0
V 3 V 0 bc : 0 T 27 T c 0 9 T T 0 c
热力学第二定律习题集
解：
p p0
0
h c pT T p Rg ln T0 p0
T ex c p T T0 T0 ln T0
ex ,1 0
(160 273)K ex ,2 1.004kJ/(kg K) 160 20 K 20 273 K ln (20 273)K 25.67kJ/K
s热机 0
siso 2.272kJ/K 2.027kJ/K 0.245kJ/K 0
所以该热机是不可能制成的
例5-3 某项专利申请书上提出一种热机，它从167℃的热源 接受热量，向7℃冷源排热，热机每接受1000kJ热量， h 能发出0.12kW·的电力。请判定专利局是否应受理其申 请，为什么？ 解：从申请是否违反自然界普遍规律着手
例5-6 110kg水被一电加热器从15℃加热到50 ℃后又自然冷却到
环境温度（15 ℃）。设加热器维持370K不变，
求：1）加热过程总熵变及作功能力的损失； 2）冷却过程的作功能力损失； 3）全部过程的总熵变及作功能力损失。 解：过程中能量守恒，能质逐步蜕化 Q=mc(t2-t1) =110kg×4.187kJ/(kg· ×(50-15) ℃=16119.95kJ K) 16119.95kJ 16119.95kJ 16119.95kJ 水内能增加 电力 加热器热能 Qa=Q(1-T0/Tm) Qa=Q(1-T0/T) 可用能： =906.75kJ =3572.53kJ 16119.95kJ 可用能损失：
例5-2利用孤立系统熵增原理证明下述循环发动机是不可 能制成的: 它从167℃的热源吸热1000kJ向7℃的冷源 放热568kJ，输出循环净功432kJ。
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5-32 在所给出的四个图像中，描述一定量的理 想气体在绝热过程中密度随压强变化的图像是 （）
pV C,
Vm
m(
p
)
1
c
D
5-35 气缸中有一定量的氦气（视为理想气体）， 经过绝热压缩，使其体积变为原来的一半，则气 体分子的平均速率变为原来的_______倍。
1
23 1.26
v 8kT ,V 1T C, 5
为 8 104 J 。试画出此过程的p-V图，并求这种气体
的比热容比（ 摩尔热熔比）的值。
pa
c
b V
已知: 3mol,Ta T0 273K,Vb 5Va
解: Qabc 8104 J
Qab
VbRTa dV
V Va
RTa
ln
Vb Va
…..(1)
Qbc
CV
(Tc
Ta
)
Vb Va
Tc Ta
部过程中氢气对外界做功为
，内
能增量为
，吸热为
（设氢气可视为刚性双原子理想气体）。
A RT2
Q A
lnEn， [RET2ln52nR52(TR2(T2T1 )T1
)]
5-19 一定量理想气体经准静态过程从初态变化到容
积为 Vb 的末态 b，若已知过程方程为
pV n paVan (n 1) 则该过程中气体对外做功 Wab _______，气体
1.394
5-28 一定量的理想气体，分别经历如图（1）所示的abc 过程（图中虚线ac为等温线）、图（2）所示的def过程 （图中虚线df为绝热线）。判别这两种过程是吸热还是放 热。
（A）abc吸热，def放热。 （B）abc放热，def吸热。
（C）两过程都吸热。 （D）两过程都放热。
Edf Adf , Qdef Edf Adef Adf Adef 0
的摩尔热容量 C = ________。
（气体的定容摩尔热容量为已知量）
pV n paVan (n 1)
Wab
Vb Va
pdV
Vb Va
paVan Vn
dV
paVan V n1 Vb
n 1
Va
paVan n 1
(Van1 Vbn1)
paVa pbVb n 1
R(Ta Tb )
n 1
C Qab Wab Eab
T (Tb Ta ) Eab CV (Tb Ta )
Wab
R(Ta Tb )
n 1
C
CV
R n 1
5-25 3mol 温度为 T0=273K 的理想气体，先经等温过 程体积膨胀到原来的 5 倍，然后等容加热，使其末态
的压强刚好等于初态压强，整个过程传给气体的热量
B M, Q M ,升温过程, C M A M降温过程
Q A E
QCM ECM ACM
CV (TM TC ) ACM CV (TM TQ ) ACM
) QQM EM EC WQM (2)
W 1
Q1
C. 1 T2 / T1 D. A / Q
而 A 1
E.aⅠb和bⅡa两个过程根本不能组成循环过程Q。
D
7-9、一定量理想气体，其状态在图上沿着一条直线 从平衡态改变到平衡态（如图），该过程是：
(A) 放热降压过程； (B) 吸热升压过程；
(C) 吸热降压过程； (D) 绝热降压过程。
使之全部转变为功
D.以上答案均不正确
C
3.理想气体分别进行两个可逆卡诺循环：abcda
和a'b'c'd'a' ,它们的效率分别为η和η' ,每次循环
从高温热源吸热分别为Q和Q'，设两闭合曲线所围 面积相等，则：
( A)Q Q', ' (B)Q Q', '
(C)Q Q', '
(D)Q Q', '
Q A E
Eac 0, Qabc Aabc 0
答案：（A）abc吸热，def放热。
5-30 图示为一理想气体几种状态变化过程的p-V图， 其中MT为等温线，MQ为绝热线，在AM、BM、CM 三种准静态过程中，温度升高的是_B__M_,_C_M_ 过程；气 体吸热的是__C_M____过程。
pa
c
Qbc
CV
(Vb Va
1)Ta
…..(2)
b V
Qabc Qab Qbc 8 10 4 J …..(3)
C p CV R
Cp
CV
以上四式联立,解得
R
CV 1
…..(4)
1
(Vb Va
1)RT0
Qabc
RT0
ln
Vb Va
4 3 8.31 273 1 8104 3 8.31 273 ln5
从a b 温度升高,所以 E 0 。
体积增大，W 0
C
在V-T图上,ob是等压线，设ob与
V1a 交于C，则 pb pc
而CA为等容线，pa pc
Ｃ Q E W 0
pa pb
5-14 有氢 mol ，在体积Ｖ１温度Ｔ１的状态
下，保持体积不变加热使其温度升高到Ｔ２，
然后令其等温膨胀，体积变为原来的ｎ倍。全
m
3
5-36 气缸内有一种刚性双原子分子的理想气 体。若经绝热膨胀后气体的压强减少了一半， 则变化前后气体内能之比
2
E1 : E2 _2_7_:_1__1_.2_2_
p0
T 1 0
( p0 ) 1T- 得:T 2
1 1
1.关于对可逆过程和不可逆过程的理解，正确的是 A.可逆过程是无磨擦的力学过程 B.能使系统复原的过程一定是可逆过程 C.可逆过程一定是准静态过程 D.不可逆过程一定是非静态过程
C
2.关于热功转换过程，下述说法正确的是
A.不能使功全部转变为热
B.不能使热全部转变为功
C.不能利用工质的循环过程，从单一热源吸热，
(1)(2)QCM WCM WQM 0
<0
<0
可证明:
QBM EBM ABM
CV (TM TB ) ABM CV (TM TQ ) ABM
ABM AQM ABM AMQ SBMQ 0
QAM EAM AAM TM TA EAM 0
and AAM 0 QAM 0
1 T2 W净
T1 Q1
B
5-64. 如图所示，工作物质经过程
aIb与过程bIIa完成一循环过程。已
知在过程aIb中工作物质与外界交换
的净热量为Q，过程bIIa为绝热过程，
a点处温度，b点温度分别是循环过
程中最高、最低温度，图中循环曲
线所包围的面积为A。则该循环的
效率为
A. A / Q
B. A/ Q