【预赛 三一 自招】2020高中物理竞赛习题专题十:热力学基础练习题(Word版含答案)
高中物理竞赛习题专题九:热力学基础
一、选择题
1.如图所示,bca 为理想气体的绝热过程,b 1a 和b 2a
功与吸收热量的情况是 ( )
(A )b 1a 过程放热、作负功,b 2a 过程放热、作负功; (B )b 1a 过程吸热、作负功,
b 2a 过程放热、作负功; (C )b 1a 过程吸热、作正功,b
2a 过程吸热、作负功; (D )b 1a 过程放热、作正功,b 2a 过程吸热、作正功。
【提示:体积压缩,气体作负功;三个过程中a 和
b 两点之间的内能变化相同,bca 线是绝热过程,既不吸热也不放热,b 1a 过程作的负功比b 2a 过程作的负功多,由Q W E =+∆知
b 2a 过程放热,b 1a 过程吸热】
2.如图,一定量的理想气体,由平衡态A 变到平衡态B A B P =。问在状态A 和状态B (A )对外作正功;(B )内能增加; (C )从外界吸热;(D )向外界放热。
【提示:由于A B T T <,必有A B E E <;而功、热量是 过程量,与过程有关】
3.两个相同的刚性容器,一个盛有氢气,一个盛氦气(均视为刚性理想气体),开始时它们的压强和温度都相同,现将3 J 的热量传给氦气,使之升高到一定的温度,若氢气也升高到同样的温度,则应向氢气传递热量为 ( ) (A )6J ; (B )3J ; (C )5J ; (D )10J 。
【提示:等体过程不做功,有Q E =∆,而2
mol M i E R T M ∆=∆,所以需传5J 】
4.有人想象了如图所示的四个理想气体的循环过程,则在理论上可以实现的是( )
A ()
C ()
B ()
D ()
【提示:(A) 绝热线应该比等温线陡,(B )和(C )两条绝热线不能相交】
5.一台工作于温度分别为327℃和27℃的高温热源与低温热源之间的卡诺热机,每经历一个循环吸热2000J ,则对外做功( )
(A )2000J ; (B )1000J ; (C )4000J ; (D )500J 。 【卡诺热机的效率为211T T η=-
,W Q
η=,可求得300150%600η=-=,则
1000W Q J η==】
6.根据热力学第二定律( )
(A )自然界中的一切自发过程都是不可逆的; (B )不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程;
(C )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; (D )任何过程总是沿熵增加的方向进行。
【(A )正确;(B )少“不引起其他变化”;(C )想想空调和冰箱热量;(D )少“孤立系统”条件】
7.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 =。
【提示:等温线是一条有关原点对称的反比例函数曲线】
8.对于室温下定体摩尔热容 2.5V C R =的理想气体,在等压膨胀的情况下,系统对外做功与从外界吸收的热量之比/W Q 等于 ( )
(A )1/3; (B )1/4; (C )2/5; (D )2/7。
【提示:等压膨胀吸热为()V mol
M Q C R T M =+∆,内能变化为V mol M E C T M ∆=∆,所以,功为
mol M
W R T M =
∆,则13.5
A Q =】 9.气缸内储有2.0mol 的空气,温度为27℃,若使空气的体积等压膨胀到原来的3倍,则因为空气而对外界所作的功为 ( )
(A )897J ; (B )4986J ; (C )9972J ; (D )14958J 。
【提示:等压膨胀对外功为W R T ν=∆,而等压变化满足盖•吕萨克方程121
2
V V T T =,可求出
2900T K =,则28.316009972W J =⨯⨯=】
10.一定量的理想气体,处在某一初始状态,现在要使它的温度经过一系列状态变化后回到
)
33m -
533/(10)
V m 2133初始状态的温度,可能实现的过程为 ( )
(A )先保持压强不变而使它的体积膨胀,接着保持体积不变而增大压强; (B )先保持压强不变而使它的体积减小,接着保持体积不变而减小压强; (C )先保持体积不变而使它的压强增大,接着保持压强不变而使它体积膨胀; (D )先保持体积不变而使它的压强减小,接着保持压强不变而使它体积膨胀。
【提示:(A )选项温度一直升高,(B )选项温度一直降低,(C )选项温度一直升高】 11.气体的定压摩尔热容P C 大于定体摩尔热容V C ,其主要原因是 ( ) (A )膨胀系数不同; (B )温度不同; (C )气体膨胀需作功; (D )分子引力不同。
【提示:P V C C R =+的原因是定压时气体膨胀做功,但定体时气体体积不变不做功】 12.压强、体积和温度都相同(常温条件)的氧气和氦气在等压过程中吸收了相等的热量,它们对外作的功之比为 ( )
(A )1:1; (B )5:9; (C )5:7; (D )9:5。 【提示:双原子分子的氧气在等压过程中吸收热量为225
()2
O O mol M Q R R T M =
+∆,
单原子分子的氦气在等压过程中吸收热量为3
()2
He He mol M Q R R T M =
+∆,当2O He Q Q =时,2O He T T ∆<∆,即2
57
O He T T ∆=∆而2mol M i E R T M ∆=∆,所以2222
2
275
2253
22
O O O O O O He He He He He He R T R T W Q E T
W Q E T R T R T ∆-∆-∆∆===
-∆∆∆-∆】 13.一摩尔单原子理想气体,从初态温度1T 、压强1p 、体积1V ,准静态地等温压缩至体积
2V ,外界需作多少功? ( )
(A )121ln
V V RT ; (B )2
11ln V V
RT ; (C ))(121V V p -; (D )1122V p V p -。 【提示:等温过程做功为21
V V mol M RT
W dV M V
=
⎰
】
14.对于理想气体系统来说,在下列过程中,那个过程系统所吸收的热量、内能的增量和对外做功三者均为负值 ( )
(A )等容降压过程;(B )等温膨胀过程;(C )等压压缩过程;(D )绝热膨胀过程。 【提示:等容过程不做功,等温过程无内能的增量,绝热过程无热量传递,等压压缩过程系统对外作负功,温度降低,向外放热】
15.如图所示,一定量的理想气体经历ACB 过程时吸热700 J ,历
ACBDA 过程时吸热为 ( )
(A )700 J ; (B )-700 J ; (C )500 J ; (D )-500 J 。
【提示:∵A A B B P V P V =,∴A B T T =,表明A 、B 两位置等温, 等温过程无内能的增量;B D →为等容过程,不做功,吸收热 量全部使得内能增加;D A →为等压过程,放出热量,对外做
负功,同时内能减少,对外做的负功为()1200DA A A D W P V V J =-=-;∴理想气体经历BDA 过程内能不变,对外做的负功为1200J -,由Q E W =∆+知1200BDA Q J =-,则1200700500ACBDA Q J =-+=-】
16.“理想气体和单一热源接触做等温膨胀时,吸收的热量全部用来对外做功”。对此说法,有以下几种评论,哪个正确? ( )
(A )不违反热力学第一定律,但违反热力学第二定律; (B )不违反热力学第二定律,但违反热力学第一定律; (C )不违反热力学第一定律,也不违反热力学第二定律; (D )违反热力学第一定律,也违反热力学第二定律。 【提示:热力学第二定律强调的是“…循环工作的热机…”】
17.在P V -图上有两条曲线a b c 和a d c
)
(A )其中一条是绝热线,另一条是等温线; (
B )两个过程吸收的热量相同; (
C )两个过程中系统对外作的功相等; (
D )两个过程中系统的内能变化相同。 【提示:只有内能是状态量】
18.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1S 和2S ,则两者的大小关系为:( ) (A )12S S >;(B )12S S <;(C )12S S =;(D )无法确定。 【提示:由于理想气体卡诺循环过程的另两条是等温线,所以两者
内能变化相同;绝热过程无吸放热量,所以功为内能变化的负值,相等】 19.关于可逆过程和不可逆过程有以下几种说法:
(1)可逆过程一定是准静态过程;(2)准静态过程一定是可逆过程; (3)对不可逆过程,一定找不到另一过程使系统和外界同时复原; (4)非静态过程一定是不可逆过程。 以上几种说法,正确的是: ( )
(A )(1)(2)(3); (B )(2)(3)(4); (C )(1)(3)(4); (D )(1)(2)(3)(4)。
20.一绝热容器被隔板分为两半,一半是为真空,一半为理想气体,若抽去隔板,气体将自由膨胀,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。
【见书P246页例4,气体自由膨胀不对外做功,气体的内能也没有改变,所以温度不变;但气体自由膨胀后,不可能自发的回到原始的一半是真空状态,所以熵增加】 二、填空题
1.有1mol 刚性双原子分子理想气体,在等压膨胀中对外做功W ,则其温度变化
T ∆= ;从外界吸收的热量P Q = 。
【双原子分子内能变化为52E R T ν
∆=∆,等压膨胀中吸热为5
()2
Q R R T ν=+∆,则由热力学第一定律,W R T ν=∆,而1ν=,有T ∆=/W R ;P Q =7/2W 】 2.有1mol 单原子分子理想气体, 从状态111( )A p V T ,,变化至状态
222( )B p V T ,,,如图所示,
则此过程气体对外做功W = ; 吸收热量Q = 。
【气体对外做功可由p V -图的梯形面积求出,有W
变化为213
()2
E R T T ν∆=-,再由,
Q W E =+∆=12212113
()()()22
p p V V R T T +-+-】
13--7.如图所示,一定量理想气体经历一循环过程,则该气体在 循环过程中吸热和放热的情况是:
1→2过程: ,2→3过程: ,3→1过程: 。
【提示,注意到给出的是V T -图,所以1→2过程是等压膨胀,系统吸热并对外做功,内能增加;2→3过程是等容降温,不做功,内能减少,系统放热;3→1过程是等温压缩,系统做负功,内能不变,系统放热】
4.如图所示,一理想气体系统由状态a 沿acb 到达状态b ,系统吸收热量
350J ,而系统做功为130J 。
(1)经过过程adb ,系统对外做功40J ,则系统吸收的热量Q 1= 。
O
2)
T
53)
m
213)
5P (2)当系统由状态b 沿曲线ba 返回状态a 时,外界对系统做功为60J ,则系统吸收的热量Q 2= 。
【内能为状态量,与过程无关,则a 到b 的内能变化与路径无关,由热力学第一定律Q W E =+∆,
可得:220E J ∆=。(1)140220Q J J =+=260J ;(2)260(220)Q J J =-+-=280J -】 13-8.如图所示,一定量的空气由状态A 沿直线AB 变化到状态B ,气体所作的功W = 。
【如上题,气体对外做功可由p V -图的梯形面积求出,1
()()2
A B B A W P P V V =
+-=150J 】 13-13.一压强为5
10Pa ,体积为3
310
m -的氧气自27℃加热到127℃,
(1)若保持压强不变,需要热量为 ,对外作功为 ;(2)若保持体积不变,需要热量为 ;,对外作功为 。 【由PV RT ν=可求出氧气的mol 数为53
1010300PV RT R
ν-⨯=
=
。内能变化为2i E R T ν∆=∆,有5310105
10083.323002
i E R T J
ν-⨯∆=∆=⋅⨯=;
等
压
过
程
()P V Q C R T
ν=+∆有
5310107
1003002
P Q -⨯=⋅⨯=116.7J ,利用Q W E =+∆知P W Q E =-∆=33.4J 。
等容过程气体不对外做功,而内能是温度的单值函数,∴V Q E =∆=83.3J ,V W =0】 13-18.如图,使1mol 的氧气(1)由A 等温地变到B , (1)氧气所作的功W 1= 焦耳, 吸收热量Q 1= 焦耳;
(2)由A 等体地变到C ,再由C 等体地变到B , 氧气所作的功W 2= 焦耳, 吸收热量Q 2= 焦耳。
【(1)等温过程内能变化为0,做功1ln
ln B B A A A A
V V W RT P V V V ν===4000ln 2,
由Q W E =+∆知吸收的热量1Q =4000ln 2;A →C 等容过程,气体不对外做功,温度降低,内能减少,对外放热;C →B 等压过程,温度升高变回原来的数值,气体吸热膨胀对外作功,∴A →C →B 内能不变,对外作功为C →B 的等压过程:52()100.02B B A W P V V =-=⨯=2000J ,22Q W ==2000J 】
13-21.1mol 的氢气在温度为300Κ,体积为0.025m 3的状态下经过一个热力学过程变为原来体积的两倍,(1)若热力学过程是等压膨胀,氢气吸收的热量P Q = ,对外
作功P W = ;(2)若热力学过程是等温膨胀,氢气吸收的热量V Q = ,对外作功V W = ;(3)若热力学过程是绝热膨胀,氢气吸收的热量Q = 。 【(1)等压过程7()2P V Q C R T R T ν=+∆=
∆,而等压过程又满足1212
V V
T T =,∴2
2111
(
1)V T T T V -=-,有172P Q RT ==8725.5J ,∵内能变化为2i E R T ν∆=∆所以
1P W RT ==2493J ;
(2)等温过程0E ∆=,2
11
ln
V V V Q W RT V ν===2493ln 2J ;
(3)绝热过程与外界不交换热量,Q =0】
9.如图所示,容器中间为隔板,左边为理想气体,右边为真空。 今突然抽去隔板,则系统对外作功W = 。
【气体自由膨胀不对外做功,气体的内能也没有改变,∴W =0】 10.有ν摩尔理想气体,作如图所示的循环过程a cb a , 其中a cb 为半圆弧,b a 为等压过程,a c p p 2=,在此 循环过程中气体净吸收热量为Q ()p b a vC T T -。 (填:>、<或=)。
【填:<。a cb 过程为吸收热量1Q 并对外做功,内能增加,b a →的等压过程为放出2()p b a Q vC T T =-的热量,内能降低。而12Q Q Q W =-=,为半圆面积,由图可见,12a bVV 围成的矩形面积大于半圆面积】
11.一可逆卡诺机的高温热源温度为127℃,低温热源温度为27℃,其每次循环对外做的净功为8000J 。则此热机的效率为 ,从高温热源吸收 的热量。今维持低温热源温度不变,提高高温热源的温度,使其每次循环对外做的净功为10000J ,若两个卡诺循环都工作在相同的两条绝热线之间。则第二个热循环机从高温热源吸收 的热量,其效率为 ,高温热源的温度为 。 【提示:可逆卡诺机的效率为211T T η=-
,可求第一个空;同时,热机的效率为21
1Q
Q η=-,可求第二个空。在同样的绝热线之间,它们的总热量相等,所以第三个空与第二个空相同;再利用A
Q
η=
可求第四个空,不说你也知道怎样求第五个空。25%,32000J ,32000J ,31.25%,436(163)K C o
】
13--9.某人每天大约向周围环境散发6
810J ⨯热量,若该人体温为310K
,周围环境温度为
b
a
p p
300K ,忽略该人每天进食带到体内的熵,则他每天的熵变为 1J K -⋅;周围环境每天的熵变为 1J K -⋅;该人与环境每天的总熵变为 1J K -⋅。 【提示:从熵变的单位可判断熵变的公式为Q
S T
∆=
。所以Q S T -∆=人人(因为人放出热量,
取负值),Q S T ∆=
环境环境(因为环境吸收热量,取正值),Q Q S T T -∆=+总人环境
。42.5810-⨯,
42.6710⨯,2910⨯】
三、计算题
13-14.如图所示,系统从状态A 沿ABC 变化到状态C 的过程中,外界
有326 J 的热量传递给系统,同时系统对外作功126 J 。当系统从状态C 沿另一曲线CA 返回到状态A 时,外界对系统作功52 J ,则此过程中系
吸热还是放热?
13-17.空气由压强为5
1.5210Pa ⨯,体积为3
3
5.010m -⨯的状态等温膨胀到压强为51.0110Pa ⨯,然后再经等压压缩到原来的体积。计算空气所作的功。
13-23.0.32kg 的氧气作如图所示的ABCDA 循环,设212V V =,
1300T K =,2200T K =,求循环的效率。
13-24.如图所示是某单原子理想气体循环过程的V ―T 图,图中
2C
A V V =,问(1)图中所示循环是代表制冷机还是热机?(2)如果是正循环(热机循环),求出循环效率。 13-25.一热机低温热源温度为7℃,效率为40%,若将其效率提高到50%,则高温热源提高了多少?
13-27.一小型热电厂内,一台利用地热发电的热机工作于温度为227℃的地下热源和温度
为27℃的地表之间,假定该热机每小时能从地下热源获取11
1.810J ⨯的热量,则理论上热机的最大功率为多少?
13-33.有mol ν定体热容3
2
V C R =
的理想气体,从状态A (A P 、A V 、A T )分别经如图所
12
V C
V
示的ADB 过程和ACB 过程,到达状态B (B P 、B V 、B T )
。问在这两个过程中气体的熵变各为多少?图中AD 是等温线。
《大学物理学》热力学基础解答
一、选择题
B B
C
D B A C D C D C C A C D C D C C A
三、计算题 13-14.解:热力学第一定律:Q W E =+∆。
状态A 沿ABC 变化到状态C 的过程中,326ABC Q J =,
126ABC W J =,∴326126200E J ∆=-=;
当系统从状态C 沿另一曲线CA 返回到状态A 时,
200E J ∆=-,52CA W J =-,∴52200252CA Q J =--=-,放热。
13-17.解:(1)等温膨胀气体的内能不变,有热力学第一定律:2
111
ln
V Q W RT V ν==。 由1122PV PV =可知533311
25
2 1.5210 5.0107.5101.0110
PV V m P --⨯⨯⨯===⨯⨯ ∴532111117.53ln
1.5210 5.010ln 760ln 52
V Q W PV V -===⨯⨯⨯=, (也可以用531
11112 1.523ln
1.5210 5.010ln 760ln 1.012
P Q W PV P -===⨯⨯⨯=) ∵ln 3 1.099 1.1=≈,ln 20.69310.7=≈,∴1760(ln 3ln 2)7600.4304W J =-=⨯=; (2)等压压缩是外界对气体作功,
∴5332212() 1.0110(5.0107.510)253W P V V J --=-=⨯⨯-⨯=-, 则空气所作的功为1230425351W W W J =+=-=。 13-23.解:0.32kg 的氧气mol 数为:10mol ν=。
(1)AB 为等温膨胀过程:0AB E ∆=,2
11
ln
AB AB V Q W RT V ν==
有108.31300ln 224930ln 217279AB AB Q W J ==⨯⨯==; (2)BC 为等体降压过程:0BC W =,
A
C B
D
A P P =D P =12
215
()108.31(100)207752
BC BC V Q E C T T J ν=∆=-=⨯⨯⨯-=-;
(3)CD 为等温压缩过程:0CD E ∆=,
1221
ln
108.31200ln 16620ln 2115192
CD CD V Q W RT J V ν===⨯⨯=-=-; (4) DA 为等体升温过程:0DA W =,
125
()108.31100207752
DA DA V Q E C T T J ν=∆=-=⨯⨯⨯=;
∴整个循环吸热(不包括放热)为:38054AB DA Q Q Q J =+= 所做的总功为:5760AB CD W W W J =+=, 循环效率为:576015%38.54
W Q η=
==。 13-24. 解:将V ―T 图转换为P ―V 图求解。
A →
B 为等压膨胀,B →
C 为等容降压,C →A 为等温压缩, 如图所示。
(1) 可见循环是顺时针,为热机循环; (2)A →B 为等压膨胀: 吸热:5()2
AB B A Q R T T ν=⋅
-,对外作功:()AB B A W R T T ν=-; B →C 为等容降温:0BC W =,0BC Q <(放热), C →A 为等温压缩:
ln
ln 2A
CA CA A A C
V Q W RT RT V νν===-(放热,作负功)
, 考虑到
A B A B V V T T =
,有:2B B A A A
V
T T T V ==, 则:()ln 222ln 2
12.3%55()2
B A A B A R T T RT W Q R T T ννην---=
===⋅-。
13-25. 解:利用2
1
1T T η=-
。 则当1280140%T -
=时,1467T K =,当1280
150%T -='
时, 1560T K =。
V C V
A
C
∴1293T T T K ∆=-=,则高温热源提高了93℃。 13-27.解:由题意知1500T K =,2300T K =,∴2
1
140%T T η=-=, 则1137max 2
40%/ 1.810/3.6102105
P Q hour W =⨯=
⨯⨯⨯=⨯ ∴理论上热机的最大功率为20000千瓦。 13-33. 解:熵变的表达式是2
211
d Q
S S S T
∆=-=⎰
。 (1)从状态A 经ADB 过程到达状态B 时, 熵变为:D
B AD DB
ADB A
D d Q d Q S T T
∆=
+⎰
⎰。 AD 是等温压缩过程,温度不变,内能不变,
ln D AD AD
A A
V
Q W RT V ν==,
DB 是等压膨胀过程,5
2
DB
d Q R d T ν=⋅,
∴552
ln
ln
ln 2B
D
D B ADB D
A A D
R d T V V T S R R R V T
V T νννν⋅∆=+=+⎰。 (2)从状态A 经ACB 过程到达状态B 时,熵变为:C
B AC
CB ACB A C d Q d Q S T T ∆=+⎰⎰。
AC 是等压膨胀过程,52AC
d Q R d T ν=⋅,CB 是等容升温过程,3
2
CB CB d Q E Rd T ν=∆=⋅,
5
353
2
2
ln ln 22C
B
C B ACB A
C
A C
R d T R d T T T S R R T
T
T T νννν⋅⋅∆=+=+⎰
⎰
。 【注:533ln ln ln ln 222C C B B ACB A C A A
T T T T S R R R R T T T T νννν∆=+=+,
而AC 等压过程满足:C A A C V V T T =,有C A A C V V T T =,DB 等压过程满足:D B D B V V T T =,有D D B B
V T V T =,
∵C B V V =,有C C D D B A B A A D
T T V T T V T T T T =⋅=÷,则
553ln
ln ln ln ln ln ln 222C C D B B B B ADB A D A D D A D
T T V T T T T
S R R R R R R R V T T T T T T ννννννν∆=+=-+=+, 考虑到A D T T =,可得出的结论】
A
C B
D
A P P =D P P =
高中物理竞赛习题之《热力学基础》(无答案)
高中物理竞赛习题专题之《热力学基础》 一. 填空题 1.压强为1×105帕,体积为3升的空气(视为理想气体)经等温压缩到体积为0.5升,则空气 热(填”吸”或”放”),传递的热量为 J (ln6=1.79)。 2.一定量的单原子理想气体在等压膨胀过程中对外做功W 与吸收热量Q 之比W/Q = ;若为双原子理想气体,则比值W/Q = 。 二. 计算题 3.如图,1mol 双原子理想气体从a 沿对角线路径到c ,在这个过程中,求:(1)气体内能改变了多少?(2)气体吸收的热量是多少?(3)如果气体沿折线abc 从a 到c ,需要多 少热量?(其中,312V m =,324V m =,31210P Pa =?,32510P Pa =?) 4、如图,系统从状态a 沿acb 变化到b ,有334 J 的热量传递给系统,而系统对外做功为126 J 。问: (1)若沿曲线adb 时,系统做功42 J ,有多少热量传递给系统? (2)若系统从状态b 沿曲线bea 返回状态a 时,外界对系统做功84 J ,则系统是放热还是吸热?,吸收或放出的热量为多少? 121P 2P
6.一种气体的样品,当它的压强从40Pa减小到10Pa时,体积从1.0m3膨胀到4.0m3,如果它的压强随体积分别经由图所示P-V图中的三条路径变化,气体做了多少功?
热力学基础(2) 一. 选择题 1.1 mol 理想气体从同一状态出发,分别经绝热、等压、等温三种膨胀过程,则内能增加的过程是:( ) ( A) 绝热过程 ( B) 等压过程 ( C) 等温过程 2.一定量的理想气体的初态温度为T ,体积为V ,先绝热膨胀使体积变为2V ,再等体吸热使温度恢复为T ,最后等温压缩为初态,则在整个过程中气体将:( ) ( A) 放热 ( B) 吸热 ( C) 对外界做功 ( D) 内能增加 ( E) 内能减少 3.一定量的理想气体经历一准静态过程后,内能增加并对外做功,则该过程中:( ) ( A) 绝热膨胀过程 ( B) 绝热压缩过程 ( C) 等压膨胀过程 ( D) 等压压缩过程 4.一定量的理想气体从体积为0V 的初态分别经等温压缩和绝热压缩,使体积变为02V ,设等温过程中外界对气体做功的大小为A 1,绝热过程中外界对气体做功的大小为A 2,则: ( ) ( A) A 1< A 2 ( B) A 1= A 2 ( C) A 1> A 2 二. 计算题 5.如图所示,ABCDA 为1mol 单原子分子理想气体的循环过程,试求: (1)气体循环一次,在吸热过程中从外界吸收的热量; (2)气体循环一次对外界做的功; (3)此循环的效率。
【预赛 三一 自招】2020高中物理竞赛习题专题十:热力学基础练习题(Word版含答案)
高中物理竞赛习题专题九:热力学基础 一、选择题 1.如图所示,bca 为理想气体的绝热过程,b 1a 和b 2a 功与吸收热量的情况是 ( ) (A )b 1a 过程放热、作负功,b 2a 过程放热、作负功; (B )b 1a 过程吸热、作负功, b 2a 过程放热、作负功; (C )b 1a 过程吸热、作正功,b 2a 过程吸热、作负功; (D )b 1a 过程放热、作正功,b 2a 过程吸热、作正功。 【提示:体积压缩,气体作负功;三个过程中a 和 b 两点之间的内能变化相同,bca 线是绝热过程,既不吸热也不放热,b 1a 过程作的负功比b 2a 过程作的负功多,由Q W E =+∆知 b 2a 过程放热,b 1a 过程吸热】 2.如图,一定量的理想气体,由平衡态A 变到平衡态B A B P =。问在状态A 和状态B (A )对外作正功;(B )内能增加; (C )从外界吸热;(D )向外界放热。 【提示:由于A B T T <,必有A B E E <;而功、热量是 过程量,与过程有关】 3.两个相同的刚性容器,一个盛有氢气,一个盛氦气(均视为刚性理想气体),开始时它们的压强和温度都相同,现将3 J 的热量传给氦气,使之升高到一定的温度,若氢气也升高到同样的温度,则应向氢气传递热量为 ( ) (A )6J ; (B )3J ; (C )5J ; (D )10J 。 【提示:等体过程不做功,有Q E =∆,而2 mol M i E R T M ∆=∆,所以需传5J 】 4.有人想象了如图所示的四个理想气体的循环过程,则在理论上可以实现的是( ) A () C () B () D ()