《大学物理》习题和答案..

第9章 热力学基础

一、选择题

2. 对于物体的热力学过程, 下列说法中正确的是

[ ] (A) 内能的改变只决定于初、末两个状态, 与所经历的过程无关 (B) 摩尔热容量的大小与所经历的过程无关

(C) 在物体内, 若单位体积内所含热量越多, 则其温度越高

(D) 以上说法都不对

8. 理想气体物态方程在不同的过程中可以有不同的微分表达式, 则式

T R M

m

V p p V d d d =

+表示 [ ] (A) 等温过程 (B) 等压过程 (C) 等体过程 (D) 任意过程

9. 热力学第一定律表明

[ ] (A) 系统对外做的功不可能大于系统从外界吸收的热量 (B) 系统内能的增量等于系统从外界吸收的热量

(C) 不可能存在这样的循环过程, 在此过程中, 外界对系统所做的功 不等于系统传给外界的热量 (D) 热机的效率不可能等于1

13. 一定量的理想气体从状态),(V p 出发, 到达另一状态)2

,

(V

p ． 一次是等温压缩到2V , 外界做功A ；另一次为绝热压缩到2

V

, 外界做功W ．比较这两个功值的大小是 [ ] (A) A ＞W (B) A = W (C) A ＜W (D) 条件不够，不能比较

14. 1mol 理想气体从初态(T 1, p 1, V 1 )等温压缩到体积V 2, 外界对气体所做的功为 [ ] (A) 121ln

V V RT (B) 2

11ln V V RT (C) )(121V V p - (D) 1122V p V p -

20. 物质的量相同的两种理想气体, 一种是单原子分子气体, 另一种是双原子分子气体,

从同一状态开始经等体升压到原来压强的两倍．在此过程中, 两气体 [ ] (A) 从外界吸热和内能的增量均相同 (B) 从外界吸热和内能的增量均不相同 (C) 从外界吸热相同, 内能的增量不相同 (D) 从外界吸热不同, 内能的增量相同 21. 两汽缸装有同样的理想气体, 初态相同．经等体过程后, 其中一缸气体的压强变为原来的两倍, 另一缸气体的温度也变为原来的两倍．在此过程中, 两气体从外界吸热 [ ] (A) 相同 (B) 不相同, 前一种情况吸热多 (C) 不相同, 后一种情况吸热较多 (D) 吸热多少无法判断

25. 两汽缸装有同样的理想气体, 初始状态相同．等温膨胀后, 其中一汽缸的体积膨胀为原来的两倍, 另一汽缸内气体的压强减小到原来的一半．在其变化过程中, 两气体对外做功

[ ] (A) 相同(B) 不相同, 前一种情况做功较大

(C) 不相同, 后一种情况做功较大(D) 做功大小无法判断

27. 在273 K和一个1atm下的单原子分子理想气体占有体积22.4 L．将此气体绝热压缩至体积为16.8 L, 需要做多少功?

[ ] (A) 330 J (B) 680 J (C) 719 J (D) 223 J

28. 一定量的理想气体分别经历了等压、等体和绝热过程后其内能均由E1变化到E2．在上述三过程中, 气体的

[ ] (A) 温度变化相同, 吸热相同(B) 温度变化相同, 吸热不同

(C) 温度变化不同, 吸热相同(D) 温度变化不同, 吸热也不同

30. 一定量的理想气体, 从同一状态出发, 经绝热压缩和等温压缩达到相同体积时, 绝热压缩比等温压缩的终态压强

[ ] (A) 较高(B) 较低(C) 相等(D) 无法比较

31. 一定质量的理想气体从某一状态经过压缩后, 体积减小为原来的一半, 这个过程可以是绝热、等温或等压过程．如果要使外界所做的机械功为最大, 这个过程应是

[ ] (A) 绝热过程(B) 等温过程

(C) 等压过程(D) 绝热过程或等温过程均可

33. 一定质量的理想气体经历了下列哪一个变化过程后, 它的内能是增大的?

[ ] (A) 等温压缩(B) 等体降压

(C) 等压压缩(D) 等压膨胀

35. 提高实际热机的效率, 下面几种设想中不可行的是

[ ] (A) 采用摩尔热容量较大的气体作工作物质

(B) 提高高温热源的温度

(C) 使循环尽量接近卡诺循环

(D) 力求减少热损失、摩擦等不可逆因素

38. 卡诺循环的特点是

[ ] (A) 卡诺循环由两个等压过程和两个绝热过程组成

(B) 完成一次卡诺循环必须有高温和低温两个热源

(C) 卡诺循环的效率只与高温和低温热源的温度有关

(D) 完成一次卡诺循环系统对外界做的净功一定大于0

42. 根据热力学第二定律可知, 下列说法中唯一正确的是

[ ] (A) 功可以全部转换为热, 但热不能全部转换为功

(B) 热量可以从高温物体传到低温物体, 但不能从低温物体传到高温物体

(C) 不可逆过程就是不能沿相反方向进行的过程

(D) 一切自发过程都是不可逆过程

44. 热力学第二定律表明

[ ] (A) 不可能从单一热源吸收热量使之全部变为有用功

(B) 在一个可逆过程中, 工作物质净吸热等于对外做的功

(C) 摩擦生热的过程是不可逆的

(D) 热量不可能从温度低的物体传到温度高的物体

46. 有人设计了一台卡诺热机(可逆的)．每循环一次可从400 K 的高温热源吸收1800 J 的热量, 向300 K 的低温热源放热800 J, 同时对外做功1000 J ．这样的设计是 [ ] (A) 可以的, 符合热力学第一定律 (B) 可以的, 符合热力学第二定律

(C) 不行的, 卡诺循环所做的功不能大于向低温热源放出的热量 (D) 不行的, 这个热机的效率超过了理论值 48. 如图9-1-48所示，如果卡诺热机的循环曲线所包围的面积从图中的abcda 增大为da c b a ''，那么循环abcda 与da c b a ''所做的功和热机效率变化情况是 [ ] (A) 净功增大，效率提高 (B) 净功增大，效率降低 (C) 净功和效率都不变 (D) 净功增大，效率不变 51. 在图9-1-51中，I c II 为理想气体绝热过程，I a II 和I b II 是任意过程．此两任意过程中气体做功与吸收热量的情况是

[ ] (A) I a II 过程放热，做负功；I b II 过程放热，做负功

(B) I a II 过程吸热，做负功；I b II 过程放热，做负功

(C) I a II 过程吸热，做正功；I b II 过程吸热，做负功

(D) I a II 过程放热，做正功；I b II 过程吸热，做正功 55. 两个完全相同的汽缸内盛有同种气体，设其初始状态相同．今使它们分别作绝热压缩至相同的体积，其中汽缸1内的压缩过程是非准静态过程，而汽缸2内的压缩过程则是准静态过程．比较这两种情况的温度变化

[ ] (A) 汽缸1和汽缸2内气体的温度变化相同 (B) 汽缸1内的气体较汽缸2内的气体的温度变化大

(C) 汽缸1内的气体较汽缸2内的气体的温度变化小 (D) 汽缸1和汽缸2内的气体的温度无变化 二、填空题

9. 一卡诺机(可逆的)，低温热源的温度为C 27 ，热机效率为40%，其高温热源温度为 K ．今欲将该热机效率提高到50%，若低温热源保持不变，则高温热源的温度应增加 K ．

10. 一个作可逆卡诺循环的热机，其效率为η，它的逆过程的致冷系数2

12

T T T w -=

，则

η与w 的关系为 ．

11. 1mol 理想气体(设V

P

C C =

γ为已知)的循环过程如图9-2-11所示，其中CA 为绝热过程，A 点状态参量(11,V T )，和B 点的状态参量(21,V T )为已知．则C 点的状态参量为：

=C V ，

T 12T

图9-2-11

图9-1-51