浙江省大学物理试题库206-循环过程、卡诺循环、热机效率、致冷系数
热机效率逆循环致冷系数
5.2.2 卡诺循环 卡诺循环是由两个等温过程和两个绝热过程组成。
RT1 ln V1 V3 Q2 RT2 ln V4
p1 p2 p4 p3
a
吸热
Q1
等温线 绝热线
C
b d
1
Q2 T 1 2 Q1 T1
V1
V4 V 2
V3
V 放热 Q2
Q2 Q2 T2 w 卡诺致冷机的致冷系数 A Q1 Q2 T1 T2
逆循环也称为致冷循环
Ⅱ ·
V
O
2、
循环效率 （正循环）热机效率：
A Q1 Q2 Q2 Q2 1 1 Q1 Q1 Q1 Q1
（逆循环）致冷系数：
Q2 Q2 Q2 w ( ) A Q1 Q2 Q 1 Q2
例 1 mol 单原子分子理想气 体的循环过程如图所示。 求 (1) 作出 pV 图 (2) 此循环效率 解 (1) pV 图
此循环效率
Q2 750R 1 1 13.4 0 0 Q1 866 R
例 逆向斯特林致冷循环的热力学循环原理如图所示，该循环 由四个过程组成，先把工质由初态A（V1， T1）等温压缩 到B（V2 ， T1） 状态，再等体降温到C （V2， T2）状态， 然后经等温膨胀达到D （V1， T2） 状态，最后经等体升温 p 回到初状态A，完成一个循环。 B Q1 求 该致冷循环的致冷系数。 A 解 在过程CD中，工质从冷库吸取 C 的热量为 Q RT ln V1 2 2 V2 Q2 D 在过程中AB中，向外界放出的热量为 O V Q2 Q2 T2 V1 w 致冷系数为 Q1 RT1 ln A Q1 Q2 T1 T2 V2 1 w 温差越大，致冷系数越低。 T1 / T2 1
大学物理习题详解 热力学第二定律
©物理系_2012_09《大学物理AII 》作业 No.12 热力学第二定律一、判断题：（用“T ”和“F ”表示）[ T ] 1．任何可逆热机的效率均可表示为：高低T T -=1η 解：P301，根据卡诺热机的效率[ F ] 2．若要提高实际热机的效率, 可采用摩尔热容量较大的气体做为工作物质。
解：P294-295，根据热机效率的定义吸净Q A =η，显然工作物质从高温热源吸收的热量越少，对外作的功越多，其效率越高。
根据热量的定义T C MmQ ∆=，温差一定的时候，摩尔热熔C 与热量成正比。
[ F ] 3．一热力学系统经历的两个绝热过程和一个等温过程，可以构成一个循环过程 解：P308题知循环构成了一个单热源机，这违反了开尔文表述。
[ F ] 4．不可逆过程就是不能沿相反方向进行的过程。
解：P303 [ T ] 5．一定量的理想气体向真空作绝热自由膨胀，体积由1V 增至2V ，在此过程中A =0，Q =0，0=∆T ，0>∆S 。
解：P292，P313二、选择题：1．如果卡诺热机的循环曲线所包围的面积从图中的a b c d a 增大为 a b ′c ′d a ，那么循环a b c d a 与a b ′c ′d a 所作的功和热机效率变化情况是： [ D ] (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 解：卡诺循环的效率121T T-=η只与二热源温度有关，曲线所围面积在数值上等于净功，所以净功增大，效率不变。
2．对于循环热机，在下面节约与开拓能源的几个设想中，理论上可行的是： [ B ] (A) 改进技术，使热机的循环效率达100%(B) 利用海面与海面下的海水温差进行热机循环作功 (C) 从一个热源吸热，不断作等温膨胀，对外作功 (D) 从一个热源吸热，不断作绝热膨胀，对外作功解：根据热力学第二定律，(A)是第二类永动机，是不可能制成的；(C)是单热源机；(D)是从热源吸热怎么作绝热膨胀。
浙江省大学生物理创新竞赛理论考试范围
附件1：“浙江省大学生物理创新竞赛”考试大纲参照国家教指委的“大学物理课程教学基本要求”A类要求（重点为力学与电磁学，其它部分为选做题）一、力学1 质点运动的描述、相对运动牛顿运动定律及其应用、变力作用下的质点动力学基2本问题4 质点与质点系的动量定理和动量守恒定律5 质心、质心运动定理变力的功、动能定理、保守力的功、势能、机械能守6恒定律8 刚体定轴转动定律、转动惯量10 质点、刚体的角动量、角动量守恒定律二、振动和波简谐运动的基本特征和表述、振动的相位、旋转矢量1法2 简谐运动的动力学方程3 简谐运动的能量6 一维简谐运动的合成、拍现象8 机械波的基本特征、平面简谐波波函数9 波的能量、能流密度10 惠更斯原理、波的衍射11 波的叠加、驻波、相位突变12 机械波的多普勒效应三、热 学1平衡态、态参量、热力学第零定律2理想气体状态方程3准静态过程、热量和内能4热力学第一定律、典型的热力学过程6循环过程、卡诺循环、热机效率、致冷系数7热力学第二定律、熵和熵增加原理、玻尔兹曼熵9统计规律、理想气体的压强和温度10理想气体的内能、能量按自由度均分定理11麦克斯韦速率分布律、三种统计速率13气体分子的平均碰撞频率和平均自由程四、电 磁 学1 库仑定律、电场强度、电场强度叠加原理及其应用2 静电场的高斯定理3 电势、电势叠加原理4 电场强度和电势的关系、静电场的环路定理5 导体的静电平衡7 有电介质存在时的电场8 电容磁感应强度：毕奥—萨伐尔定律、磁感应强度叠加原9理10 恒定磁场的高斯定理和安培环路定理11 安培定律12 洛伦兹力14 有磁介质存在时的磁场15 恒定电流、电流密度和电动势16 法拉第电磁感应定律17 动生电动势和感生电动势、涡旋电场18 自感和互感19 电场和磁场的能量20 位移电流、全电流环路定律21 麦克斯韦方程组的积分形式22 电磁波的产生及基本性质五、光 学1 几何光学基本定律2 光在平面上的反射和折射3 光在球面上的反射和折射4 薄透镜6 光源、光的相干性7 光程、光程差的概念8 分波阵面干涉9 分振幅干涉12 惠更斯-菲涅耳原理13 夫琅禾费单缝衍射14 光栅衍射15 光学仪器的分辨本领18 光的偏振性、马吕斯定律19 布儒斯特定律六、狭 义 相 对 论 力 学 基 础1 迈克耳孙-莫雷实验2 狭义相对论的两个基本假设3 洛伦兹坐标变换和速度变换4 同时性的相对性、长度收缩和时间延缓5 相对论动力学基础七、量 子 物 理 基 础1 黑体辐射、光电效应、康普顿散射2 戴维孙-革末实验、德布罗意的物质波假设5 波函数及其概率解释6 不确定关系7 薛定谔方程8 一维无限深势阱10 一维势垒、隧道效应、电子隧道显微镜11 氢原子的能量和角动量量子化12 电子自旋：施特恩-盖拉赫实验13 泡利原理、原子的壳层结构、元素周期表。
(完整版)大学物理热学习题附答案
一、选择题1．一定量的理想气体贮于某一容器中，温度为T ，气体分子的质量为m 。
根据理想气体的分子模型和统计假设，分子速度在x 方向的分量平方的平均值 (A) m kT x 32=v (B) m kT x 3312=v (C) m kT x /32=v (D) m kT x /2=v2．一定量的理想气体贮于某一容器中，温度为T ，气体分子的质量为m 。
根据理想气体分子模型和统计假设，分子速度在x 方向的分量的平均值 (A) m kT π8=x v (B) m kT π831=x v (C) m kT π38=x v (D) =x v 03．温度、压强相同的氦气和氧气，它们分子的平均动能ε和平均平动动能w 有如下关系：(A) ε和w都相等 (B) ε相等，w 不相等 (C) w 相等，ε不相等 (D) ε和w 都不相等4．在标准状态下，若氧气(视为刚性双原子分子的理想气体)和氦气的体积比V 1 / V 2=1 / 2 ，则其内能之比E 1 / E 2为：(A) 3 / 10 (B) 1 / 2 (C) 5 / 6 (D) 5 / 35．水蒸气分解成同温度的氢气和氧气，内能增加了百分之几(不计振动自由度和化学能)？(A) 66.7％ (B) 50％ (C) 25％ (D) 06．两瓶不同种类的理想气体，它们的温度和压强都相同，但体积不同，则单位体积内的气体分子数n ，单位体积内的气体分子的总平动动能(E K /V )，单位体积内的气体质量ρ，分别有如下关系：(A) n 不同，(E K /V )不同，ρ不同 (B) n 不同，(E K /V )不同，ρ相同(C) n 相同，(E K /V )相同，ρ不同 (D) n 相同，(E K /V )相同，ρ相同7．一瓶氦气和一瓶氮气密度相同，分子平均平动动能相同，而且它们都处于平衡状态，则它们(A) 温度相同、压强相同 (B) 温度、压强都不相同(C) 温度相同，但氦气的压强大于氮气的压强(D) 温度相同，但氦气的压强小于氮气的压强8．关于温度的意义，有下列几种说法：(1) 气体的温度是分子平均平动动能的量度；(2) 气体的温度是大量气体分子热运动的集体表现，具有统计意义；(3) 温度的高低反映物质内部分子运动剧烈程度的不同；(4) 从微观上看，气体的温度表示每个气体分子的冷热程度。
《大学物理AII》作业 No.11 热力学第一定律(参考答案)
V2
V1
ò p d V 来直接求解做功，但可以
答： （1）不可能。等容加热过程中，系统吸热且不对外做功，根据热力学第一定律其内能一 定增加。 （2）不可能。等温压缩过程中，系统内能不变，对外做负功，根据热力学第一定律系统一 定是经历放热过程。 （3）不可能。等压压缩过程中，系统温度降低，内能减少，同时对外做负功，根据热力学 第一定律系统一定是经历放热过程。 （4）可能。绝热压缩过程，吸热为零，外界对系统做功，系统内能一定增加。
氢气是双原子分子，其自由度为 5，而氦气是单原子分子，其自由度为 3，因此氢气与氦气
5 RT 2 ，所以 3 2 E2 = m RT 4 2 E1 =
m1 2
的内能分别为：
E1 = 5/ 3 E2 ；
7 R 2 ，当它们吸收相同的热量，意味着它们的温度变 5 = R 2
氢气与氦气的等压热容分别为：
Aab = 0
b—c 等压过程： Qbc =
m i+2 3 CP (Tc - Tb ) = ( PcVc - PbVb ) = (i + 2) P 1V1 M 2 8
Abc =
1 3 P1 ( Vc - Vb ) = P1V1 4 4
m V 1 RTa ln A = PaVa ln = - P 1V1ln 4 M VC 4
大学物理题库-热力学
大学物理题库-热力学热力学选择题1、在气缸中装有一定质量的理想气体，下面说法正确的是：（）（A）传给它热量，其内能一定改变。
（B）对它做功，其内能一定改变。
（C）它与外界交换热量又交换功，其内能一定改变。
（D）以上说法都不对。
（3分）答案：D2、理想气体在下述过程中吸收热量的是（）（A）等容降压过程（B）等压压缩过程（C）绝热膨胀过程（D）等温膨胀过程（3分）答案：D3、理想气体卡诺循环过程的两条绝热线下的面积大小分别为S1和S2，二者的关系是（）（A）S1S2（B）S1S2（C）S1=S2（D）不能确定（3分）答案：CPS1S2V4、有两个可逆的卡诺循环，ABCDA和A二者循环线包围的面积相等，如图所示。
1B1C1D1A1，设循环ABCDA的热效率为η，每次循环从高温热源吸收热量Q，循环A1B1C1D1A1的热效率为，每次循环从高温热源吸收热量Q1，则（）（A）1,QQ1（B）1,QQ1（C）1,QQ1（D）1,QQ1（3分）PAA1B1BDD1C1C答案：BV5、一定量的理想气体，分别经历如图所示的abc过程（图中虚线ac为等温线）和def过程（图中虚线df为绝热线）。
试判断这两种过程是吸热还是放热（）（A）abc过程吸热，def过程放热。
（C）abc过程和def过程都吸热。
（B）abc过程放热def过程吸热（D）abc过程和def过程都放热。
PaPdbcVefV（3分）答案：A6、对于理想气体系统来说，在下列过程中，哪个过程系统所吸收的热量、内能的增量和对外做得功三者均为负值？()（A）等容降压过程。
(B)等温膨胀过程。
(C)绝热膨胀过程。
(D)等压压缩过程。
（3分）答案：D7、关于可逆过程，下列说法正确的是（）（A）可逆过程就是可以反向进行的过程。
（B）凡是可以反向进行的过程均为可逆过程。
（C）可逆过程一定是准静态过程。
（D）准静态过程一定是可逆过程。
（3分）答案：C8、下面正确的表述是（）(A)功可以全部转化为热，但热不能全部转化为功。
循环过程和卡诺循环
Q吸正循环
Q放
W
V
T1 T2
二、热机、热机效率
1.什么是热机 把热能转换为机械能的装 置称为热机，如蒸汽机、内燃 机等。
A Qab
T1
D
o
W
B C
V
Qcd T2
2.工作示意图 高温热源T1 工作物质从高温热源吸取热 量，内能增加，通过对外作功使 Q吸 内能减小，再通过向低温热源放 热，系统内能进一步减小而回到 热机 W 原来的状态。 Q放 3.热机效率 在热机工作的一个循环过程 低温热源T2 中，吸收的热量转化为机械功的 百分比称为该热机的效率。 W 功和热的量值一般均指绝对值。 由能量守恒 W Q吸 |Q放 |, Q
CV (T4 T1 )
12为绝热压缩过程
V T C
T1 V1 V2 1 T2 T4 V1 T3 V2
1
1
V T V T
34为绝热膨胀过程
1 1
1 2 1
1 1 2
V1 T3 V2 T4
例1
图中两卡诺循环
W1 W2
W1
W2
1 2 吗 ？
p
T3 W1
T1
p
T2
W1 W2
W2
T1
T2
o
1 2
V
o
1 2
2
V
等温线 绝热线
例2：两个循环过程，过程1 1—2 1 等温、2—3 绝热、3—4 等压、 P 4—1 绝热。过程2 1—2 等温、 2—3’ 等容、3’—4等压、4—1 绝 热。试比较哪个过程热机效率高。
V2 T1 V3 T2
D — A 绝热过程
循环过程、卡诺循环、热机效率、致冷系数
(1)从高温热源吸收的热量Q1
(2)气体所作的净功W
(3)气体传给低温热源的热量Q2
解：(1) J3分
(2) .
J4分
(3) J3分
7.一定量的某种理想气体进行如图所示的循环过程．已知气体在状态A的温度为TA＝300 K，求
(1)气体在状态B、C的温度；
(2)各过程中气体对外所作的功；
(3)经过整个循环过程，气体从外界吸收的总热量(各过程吸热的代数和)．
解：
由图，pA=300Pa，pB=pC=100 Pa；VA=VC=1 m3，VB=3 m3．
(1)C→A为等体过程，据方程pA/TA=pC/TC得
TC=TApC/pA=100 K．2分
B→C为等压过程，据方程VB/TB=VC/TC得
TB=TCVB/VC=300 K．2分
(2)各过程中气体所作的功分别为
(1)试以T0,普适气体常量R表示Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ过程中气体吸收的热量。
(2)求此循环的效率。
(提示：循环效率的定义式η=1-Q2/Q1，Q1为循环中气体吸收的热量，Q2为循环中气体放出的热量。)
解：设a状态的状态参量为p0,V0,T0，则pb=9p0,Vb=V0,Tb=(pb/pa)Ta=9T01分
∵ ∴ 1分
作功为：W=70+(－30)=40 J3分
设CEA过程中吸热Q1，BED过程中吸热Q2，由热一律，
W=Q1+Q2=40 J3分
Q2=W－Q1=40－(－100)=140 J
BED过程中系统从外界吸收140焦耳热.4分
5. 1 mol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Ⅲ的方程为 ,a点的温度为T0
循环过程卡诺循环热机效率致冷系数
循环过程卡诺循环热机效率致冷系数卡诺循环是一种理想化的热机循环,在热机理论中起着重要的作用。
它由一个绝热过程和一个等温过程组成，可以用来描述热机的热效率。
卡诺循环的工作过程分为两个阶段：吸热过程（高温等温膨胀过程）和放热过程（低温等温压缩过程）。
第一阶段是吸热过程，也称为高温等温膨胀过程。
在这个过程中，热机从高温热源吸收热量Qh，同时进行绝热膨胀，将一部分吸收的热量转化为机械功W。
第二阶段是放热过程，也称为低温等温压缩过程。
在这个过程中，热机将剩余的热量Qc释放给低温环境，同时进行绝热压缩，将剩余的热量转化为机械功W。
卡诺循环的热机效率定义为净工作的机械功与吸收的热量之比，即η=W/Qh。
根据热力学第一定律，净工作的机械功等于热量的减少，即W=Qh-Qc，因此热机效率可以写为η=(Qh-Qc)/Qh。
根据卡诺循环的特点，吸热过程和放热过程都是等温过程，因此可以利用热力学中的理想气体状态方程PV = nRT，其中P是压力，V是体积，n是物质的摩尔数，R是气体常数，T是温度。
在卡诺循环的吸热过程中，由于温度不变，则有Qh = nRT1ln(V2 / V1)，其中V1和V2分别是吸热过程的初态和终态的体积。
同理，在放热过程中，由于温度不变，则有Qc = nRT2ln(V3 / V4)，其中V3和V4分别是放热过程的初态和终态的体积。
将上述公式代入热机效率的定义式中，可以得到η = (nRT1ln(V2 / V1) - nRT2ln(V3 / V4)) / (nRT1ln(V2 / V1))。
化简后可以得到η = 1 - (T2 / T1) * ln(V3 / V4) / ln(V2 / V1)。
根据热力学第二定律，所有实际热机的热机效率都不会超过卡诺循环的热机效率，即η实际≤η卡诺。
这是因为卡诺循环在热机中所产生的热量减少是熵增的最小值。
因此卡诺循环热机效率是所有可能的热机效率中最高的。
在制冷领域中，我们经常使用卡诺循环的致冷系数来描述制冷设备的性能。
循环过程 卡诺循环
本节讨论以理想气体为工质的卡诺循环。
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1.卡诺热机（正循环）的效率：
卡诺循环是由两个等温过程和两个绝热过程组成。
ab：等温膨胀 p
过程，和高温热
P 1
源交换热量为
P 2
Qab
Wab
nRT1
lnV2 V1
P P4
3
（>0,吸热）
吸热 Q1
a 等温线 b
绝热线
d
C
V1 V4 V2
V3 V 放热 Q2
bc：绝热膨胀过程 Qbc Fra bibliotek0上页
下页
c→d,等温压缩过程，
工质和低温热源交换热量为
Qcd
Wcd
nRT2
lnV4 V3
da：绝热压缩过程，Qda 0
（<0,放热）
在一次循环中，工质从
T1
高温热源吸热：
Q1
Qab
nRT1
lnV2 V1
P1V2
)
5 2
P1V1
< 0,放热
上页
下页
整个循环过程中，吸热
Q1
Q12
Q23
3 2
P1V1
5P1V1
13 2
P1V1
放热 （绝对值）
Q2
Q34 Q41
3P1V1
5 2
P1V1
11 2
P1V1
循环效率
＝ 1 Q2 15.38％
Q1
上页
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P
例2. 1摩尔氦气经历图示循环过程， A
其中AB为等温过程。己知VA = 3升，
Q1
大学物理热力学基础知识点及试题带答案
热力学基础一、基本要求1. 理解功、热量及准静态过程的概念。
2. 掌握热力学第一定律，能分析计算理想气体等容、等压、等温过程和绝热过程中的功、热量、内能改变量；理解循环过程概念及卡诺循环的特征，并能计算效率和致冷系数。
3. 了解可逆过程、不可逆过程及卡诺定理。
4. 了解热力学第二定律及其统计意义。
二、主要内容1. 准静态过程：过程进行的每一时刻，系统的状态都无限接近平衡态。
准静态过程可以用状态图上的曲线表示。
2. 热力学第一定律（1） 热力学第一定律的数学表达式Q=E 2 - E 1 +Ｗ对微分过程为dQ=dE +d Ｗ热力学第一定律的实质是能量守恒与转换定律在热现象中的应用，其内容表示系统吸收的热量一部分转换为系统的内能，一部分对外做功。
（2） 准静态过程系统对外做功：d Ｗ=pd Ｖ ，Ｗ=⎰12V V pd Ｖ（3） 热量：系统和外界之间或两个物体之间由于温度不同而交换的热运动量，热量也是过程量。
一定摩尔的某种物质，在某一过程中吸收的热量，)(C m12m c,T T M Q -=（4） 摩尔热容：1mo1物质温度变化1K 所吸收或放出的热量，定义式为 dTＱd m,=m c C 其中m 为1mo1 物质吸热。
摩尔定容热容：ＣV , m =摩尔定压热容：Ｃp, m =理想气体的摩尔热容：ＣV, m =，Ｃp, m =Ｃp, m =ＣV, m + 摩尔热容比：=3. 热力学第一定律对理想气体等值过程和绝热过程的应用，详见表1 表1 d =0 =恒量=恒量p =恒量mmmM m Ｔ1nMm Ｔ1nＣV, m =Ｃp, m =4. 循环过程（1）循环过程的特征是E =0热循环：系统从高温热源吸热，对外做功，向低温热源放热，致效率为== 1—致冷循环：系统从低温热源吸热，接受外界做功，向高温热源放热，致冷系数为==（2）卡诺循环：系统只和两个恒温热源进行热交换的准静态循环过程。
卡诺热机的效率为= 1—卡诺致冷机的致冷系数为三、习题与解答1、 如图所示，一定量的空气，开始在状态A ，其压强为2.0×105Pa ，体积为2.0 ×10－3m 3 ，沿直线AB 变化到状态B 后，压强变为1.0 ×105Pa ，体积变为3.0 ×10－3m 3 ，求此过程中气体所作的功.解 S ABCD ＝1/2(BC ＋AD)×CD 故 W ＝150 J2、 汽缸内储有2.0mol 的空气，温度为27 ℃，若维持压强不变，而使空气的体积膨胀到原体积的3倍，求空气膨胀时所作的功. 解 根据物态方程11RT pV v =, 则作功为()J 1097.92231112⨯===-=RT pv V V p W v3、64g 氧气（可看成刚性双原子分子理想气体）的温度由0℃升至50℃，〔1〕保持体积不变；(2)保持压强不变。
循环过程卡诺循环
12
23
T V 1 TV 1
24
11
(V2 ) 1 (V3 ) 1
V
V
1
4
则 Q1 Q2
Q1
M M mol
R
T1
ln
V2 V1
M M mol
R
T2
ln
V3 V4
M M mol
RT1 ln
V2 v1
即 T1 T2 1 T2
T1
T1
7
（1） 要完成一个卡诺循环，必须有高、低温两个热源；
相等。 答 [D]
P
T1
T2
T3
0
V
两个循环曲线所包围的面积相等，只能说明两个循环过
程中所做净功相同，亦即A净＝Q1－Q2相同。
9
例7－6 气体经历如图所示的一个循环过程，在这个循环中， 外界传给气体的净热量是________。
PN m2
40
10
01
V(m2) 4
40 104 1 90J
10
例7－7 一卡诺热机(可逆的)，当高温热源的温度为127℃、 低温热源温度为27℃时，其每次循环对外做净功8000J，今维 持低温热源温度不变，提高高温热源温度，使其每次循环对 外做净功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）卡诺定理可以证明，工作在相同高低温热源间的一切热 机，以卡诺可逆机效率最高；
（3）卡诺循环效率只与两热源温度有关，因此提高热机效率 的唯一有效途径是:提高高温热源的温度；
（4） T1≠∞,T2 ≠0，故不可能等于1或大于1。
２、卡诺机的致冷系数
e
Q 2
T 2
浙江省大学物理试题库206-循环过程、卡诺循环、热机效率、致冷系数
浙江工业大学 学校 206 条目的4类题型式样及交稿式样206 循环过程、卡诺循环、热机效率、致冷系数 15 15 15 10 一、 选择题 题号：20613001分值：3分难度系数等级：31. 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)，和图(2) 所示的def 过程(图中虚线df 为绝热线)．判断这两种过程是吸热还是放热．(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． ［ ］ 答案：A题号：20612002 分值：3分难度系数等级：22. 一定量的理想气体，从p －V 图上初态a 经历(1)或(2)过程到达末态b ，已知a 、b 两态处于同一条绝热线上(图中虚线是绝热线)，则气体在(A) (1)过程中吸热，(2) 过程中放热． (B) (1)过程中放热，(2)过程中吸热．(C) 两种过程中都吸热． (D) 两种过程中都放热． ［ ］ 答案：B题号：20612003 分值：3分难度系数等级：23．一定量的某种理想气体起始温度为T ，体积为V ，该气体在下面循环过程中经过三个平衡过程：(1) 绝热膨胀到体积为2V ，(2)等体变化使温度恢复为T ，(3) 等温压缩到原来体积V ，则此整个循环过程中(A) 气体向外界放热 (B) 气体对外界作正功(C) 气体内能增加 (D) 气体内能减少 ［ ］ 答案：A题号：20613004 分值：3分难度系数等级：3VV4. 一定质量的理想气体完成一循环过程。
此过程在V －T 图中用图线1→2→3→1描写。
该气体在循环过程中吸热、放热的情况是(A) 在1→2，3→1过程吸热；在2→3过程放热．(B) 在2→3过程吸热；在1→2，3→1过程放热． (C) 在1→2过程吸热；在2→3，3→1过程放热． (D) 在2→3，3→1过程吸热；在1→2过程放热． ［ ］ 答案：C题号：20613005 分值：3分难度系数等级：35.一定量理想气体经历的循环过程用V －T 曲线表示如图.在此循环过程中，气体从外界吸热的过程是 (A) A →B ． (B) B →C ．(C) C →A ． (D) B →C 和C →A ． ［ ］答案：A题号：20613006 分值：3分难度系数等级：36. 两个卡诺热机的循环曲线如图所示，一个工作在温度为T 1 与T 3的两个热源之间，另一个工作在温度为T 2 与T 3的两个热源之间，已知这两个循环曲线所包围的面积相等．由此可知： （A ） 两个热机的效率一定相等． （B ） 两个热机从高温热源所吸收的热量一定相等． （C ） 两个热机向低温热源所放出的热量一定相等．（D ） 两个热机吸收的热量与放出的热量（绝对值）的差值一定相等． 答案：D[ ] 题号：20613007 分值：3分难度系数等级：37. 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 ''所作的净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． ［ ］答案：D题号：20611008 分值：3分难度系数等级：18.在温度分别为 327℃和27℃的高温热源和低温热源之间工作的热机，理论上的最大效率为(A) 25％ (B) 50％(C) 75％ (D) 91.74％ ［ ］ 答案：B题号：20612009 分值：3分难度系数等级：29. 设高温热源的热力学温度是低温热源的热力学温度的n 倍，则理想气体在一次卡诺循环中，传给低温热源的热量是从高温热源吸取热量的(A) n 倍． (B) n －1倍．(C)n 1倍． (D) nn 1+倍． ［ ］ 答案：C题号：20612010 分值：3分难度系数等级：210.有人设计一台卡诺热机(可逆的).每循环一次可从 400 K 的高温热源吸热1800 J ，向 300K 的低温热源放热 800 J ．同时对外作功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，卡诺循环所作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理论值． ［ ］答案：D题号：20612011 分值：3分难度系数等级：2c 'd T 2a bb 'c T 1Op11. 如图表示的两个卡诺循环，第一个沿ABCDA 进行，第二个沿A D C AB ''进行，这两个循环的效率1η和2η的关系及这两个循环所作的净功W 1和W 2的关系是 （A ）1η=2η,W 1 =W 2(B) 2η>1η,W 1 = W 2．(C) 1η=2η,W 1 > W 2．(D) 1η=2η,W 1 < W 2． ［ ］答案D 题号：20615012分值：3分难度系数等级：512. 用下列两种方法 (1) 使高温热源的温度T 1升高ΔT ； (2) 使低温热源的温度T 2降低同样的值ΔT ，分别可使卡诺循环的效率升高Δη1和Δη2，两者相比, (A) Δη1>Δη2． (B) Δη1<Δη2．(C) Δη1=Δη2． (D) 无法确定哪个大． ［ ］答案：B题号：20613013 分值：3分难度系数等级：313. 一定量某理想气体所经历的循环过程是：从初态(V 0,T 0)开始，先经绝热膨胀使其体积增大1倍，再经等体升温回复到初态温度T 0，最后经等温过程使其体积回复为V 0，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． ［ ］ 答案：B题号：20613014 分值：3分难度系数等级：314. 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')，且两个循环曲线所围面积相等．设循环Ｉ的效率为η，每次循环在高温热源处吸的热量为Q ，循环Ⅱ的效率为'η，每次循环在高温热源处吸的热量为Q ′，则(A) η<'η,Q < Q ′.(B) η>'η,Q > Q ′. (C) η<'η,Q > Q ′. (D)η>'η,Q < Q ′. ［ ］答案：C题号：20613015 分值：3分难度系数等级：3BA CD C 'D 'VpVp O a b cda'b'c' d'15. 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S 1和S 2，则二者的大小关系是：(A) S 1 > S 2． (B) S 1 = S 2． (C) S 1 < S 2． (D) 无法确定． ［ ］ 答案：B题号：20613016 分值：3分难度系数等级：316. 一定量的理想气体，分别进行如图所示的两个卡诺循环abcda 和a'b'c'd'a'．若在pV 图上这两个循环曲线所围面积相等，则可以由此得知这两个循环 (A) 效率相等． (B) 由高温热源处吸收的热量相等． (C) 在低温热源处放出的热量相等． (D) 在每次循环中对外作的净功相等． ［ ］ 答案：D题号：20614017 分值：3分 难度系数等级：417. 所列四图分别表示理想气体的四个设想的循环过程．请选出其中一个在物理上可能实现的循环过程的图的标号．［ ］答案：B 二、判断题 题号：20621001 分值：2 分难度系数等级：11. 在P -V 图上，绝热线比等温线绝热线陡些。
循环过程卡诺循环热机效率致冷系数
循环过程卡诺循环热机效率致冷系数循环过程：循环过程是指在热力学中，物质从一个初始状态经历一系列变化，最终回到初始状态的过程。
在循环过程中，物体的热量和功都会发生变化。
循环过程可以分为两种类型：1.过程内不能发生传热（绝热）；2.过程内可以有传热。
对于绝热过程，热量不会通过物体的边界传递。
在这种情况下，系统内能的增量完全来自于对外做功或从外界接收的做功。
对于有传热过程，系统可以与周围环境进行热量交换。
在这种情况下，系统的内能的增量来自于对外做功和通过传热所吸收或散发的热量。
卡诺循环：卡诺循环是一种理想的热机循环过程，由法国物理学家卡诺在19世纪中期提出。
卡诺循环由两个绝热过程和两个等温过程组成。
卡诺循环的四个过程如下：1.等温膨胀过程：系统与热源接触，从高温热源吸收热量Q1，温度保持不变，体积膨胀。
2.绝热膨胀过程：系统与绝热边界隔绝，不与热源接触，通过对外做功W1，使体积进一步膨胀，温度下降。
3.等温压缩过程：系统与冷源接触，向冷源释放热量Q2，温度保持不变，体积压缩。
4.绝热压缩过程：系统与绝热边界隔绝，不与冷源接触，通过对外做功W2，使体积进一步压缩，温度上升。
热机效率：热机效率是衡量热机性能的重要指标，定义为输出功率与输入热量之比。
对于卡诺循环，热机效率可以用Carnot效率公式来计算：η=1-(T2/T1)其中，η表示热机效率，T1表示高温热源的温度，T2表示低温热源的温度。
Carnot效率是一个理论上的最大效率，对任何工作在相同温度下的热机，热机效率都不可能超过Carnot效率。
致冷系数：致冷系数是衡量制冷机性能的一个重要指标，定义为制冷量与输入功率之比。
一般来说，致冷系数越大，表示制冷机越高效。
致冷系数可以通过公式来计算：β=Qc/W其中，β表示致冷系数，Qc表示制冷量，W表示输入功率。
在实际应用中，选择合适的致冷系数为高效制冷机非常重要。
通常，制冷机的功耗越低，制冷量越大，致冷系数就越高。
《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 MmV 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113. 一定量的理想气体从状态),(V p 出发, 到达另一状态)2,(Vp ． 一次是等温压缩到2V , 外界做功A ；另一次为绝热压缩到2V, 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) 121lnV V RT (B) 211ln 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 J28. 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042. 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212T T T w -=，则η与w 的关系为 ．11. 1mol 理想气体(设VPC 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=C T ，=C p ．12. 一定量的理想气体，从A 状态),2(11V p 经历如图9-2-12所示的直线过程变到B 状态)2,(11V p ，则AB 过程中系统做功___________, 内能改变△E ＝_________________．13. 质量为m 、温度为0T 的氦气装在绝热的容积为V 的封闭容器中，容器一速率v 作匀速直线运动．当容器突然停止后，定向运动的动能全部转化为分子热运动的动能，平衡后氦气的温度增大量为 ．16. 一定量理想气体，从同一状态开始使其体积由V 1膨胀到2V 1，分别经历以下三种过程：(1) 等压过程；(2) 等温过程；(3) 绝热过程．其中：__________过程气体对外做功最多；____________过程气体内能增加最多；__________过程气体吸收的热量最多． 19. 如图9-2-19所示，一定量的理想气体经历c b a →→过程，在此过程中气体从外界吸收热量Q ，系统内能变化E ∆．则Q和E ∆ >0，<0或= 0的情况是：Q _________， ∆E __________．20. 将热量Q 传给一定量的理想气体， (1) 若气体的体积不变，则其热量转化为 ；(2) 若气体的温度不变，则其热量转化为 ；(3) 若气体的压强不变，则其热量转化为 ． 21. 有一卡诺热机，用29kg 空气作为工作物质，工作在27℃的高温热源与-73℃的低温热源之间，此热机的效率η＝______________．若在等温膨胀的过程中汽缸体积增大到2.718倍，则此热机每一循环所做的功为_________________．(空气的摩尔质量为29×10-3 kg ⋅mol -1，普适气体常量R ＝8.3111K mol J --⋅⋅)第10章 气体动理论一、选择题(30)1. 一理想气体样品, 总质量为m , 体积为V , 压强为p , 热力学温度为T , 密度为ρ, 总分子数为N , k 为玻尔兹曼常数, R 为摩尔气体常量, 则其摩尔质量可表示为 [ ] (A)mRTpV(B) pV mkT (C) p kT ρ (D) p RT ρ2. 如图10-1-2所示，一个瓶内装有气体, 但有小孔与外界相通, 原来瓶内温度为300K ．现在把瓶内的气体加热到400K (不计容积膨胀), 此时瓶内气体的质量为原来质量的______倍．Ap12p 1p B1V 12V VO图9-2-12pVO ab图9-2-19 c图10-1-2[ ] (A)12727(B)32(C) 43(D)101 6. 理想气体能达到平衡态的原因是[ ] (A) 各处温度相同 (B) 各处压强相同(C) 分子永恒运动并不断相互碰撞 (D) 各处分子的碰撞次数相同7. 理想气体的压强公式k 32εn p =可理解为 [ ] (A) 是一个力学规律 (B) 是一个统计规律 (C) 仅是计算压强的公式 (D) 仅由实验得出8. 一个容器内贮有1mol 氢气和1mol 氦气，若两种气体各自对器壁产生的压强分别为p 1和p 2，则两者的大小关系是：[ ] (A) p 1> p 2 (B) p 1< p 2 (C) p 1＝p 2 (D)不确定的10. 若室内生起炉子后温度从15︒C 升高到27︒C, 而室内气压不变, 则此时室内的分子数减少了[ ] (A) 0.5% (B) 4% (C) 9% (D) 21%13. 对于kT 23k =ε中的平均平动动能k ε和温度T 可作如下理解 [ ] (A) k ε是某一分子的平均平动动能 (B) k ε是某一分子的能量长时间的平均值 (C)k ε是温度为T 的几个分子的平均平动动能(D) 气体的温度越高, 分子的平均平动动能越大15. 在刚性密闭容器中的气体, 当温度升高时, 将不会改变容器中 [ ] (A) 分子的动能 (B) 气体的密度(C) 分子的平均速率 (D) 气体的压强 16. 在一固定容积的容器内, 理想气体温度提高为原来的两倍, 则 [ ] (A) 分子的平均动能和压强都提高为原来的两倍(B) 分子的平均动能提高为原来的两倍, 压强提高为原来的四倍 (C) 分子的平均动能提高为原来的四倍, 压强提高为原来的两倍 (D) 因为体积不变, 所以分子的动能和压强都不变17. 两种不同的气体, 一瓶是氦气, 另一瓶是氮气, 它们的压强相同, 温度相同, 但容积不同, 则[ ] (A) 单位体积内的分子数相等 (B) 单位体积内气体的质量相等 (C) 单位体积内气体的内能相等 (D) 单位体积内气体分子的动能相等19. 如果氢气和氦气的温度相同, 物质的量也相同, 则这两种气体的 [ ] (A) 平均动能相等 (B) 平均平动动能相等 (C) 内能相等 (D) 势能相等21. 平衡状态下, 刚性分子理想气体的内能是[ ] (A) 部分势能和部分动能之和 (B) 全部势能之和 (C) 全部转动动能之和 (D) 全部动能之和22. 在标准状态下, 体积比为2121 V V 的氧气和氦气(均视为刚性分子理想气体)相混合, 则其混合气体中氧气和氦气的内能比为: [ ] (A)21 (B)35 (C)65 (D)103 24. 压强为p 、体积为V 的氢气（视为理想气体）的内能为 [ ] (A)pV 25 (B) pV 23 (C) pV 21(D) pV 25. 理想气体分子的平均平动动能为 [ ] (A) 221v m (B) 221v m (C) 12kT (D) 72kT27. 根据经典的能量均分原理, 在适当的正交坐标系中, 每个自由度的平均能量为 [ ] (A) kT (B)kT 31 (C) kT 23 (D) kT 2129. 在一定速率v 附近麦克斯韦速率分布函数f (v )的物理意义是: 一定量的理想气体在给定温度下处于平衡态时的[ ] (A) 速率为v 时的分子数 (B) 分子数随速率v 的变化(C) 速率为v 的分子数占总分子数的百分比(D) 速率在v 附近单位速率区间内的分子数占总分子数的百分比32. 关于麦氏速率分布曲线, 如图10-1-32所示. 有下列说法, 其中正确的是 [ ] (A) 分布曲线与v 轴围成的面积表示分子总数(B) 以某一速率v 为界, 两边的面积相等时, 两边的分子数也相等(C) 麦氏速率分布曲线下的面积大小受气体的温度与分子质量的影响 (D) 以上说法都不对33. 如图10-1-32所示，在平衡态下, 理想气体分子速率区间v 1 ~ v 2内的分子数为图10-1-32O图10-1-331[ ] (A) ⎰21d )(v vv v f (B) ⎰21d )(v vv v Nf (C) ⎰21d )(v vv v v f (D)⎰21d )(v vv v f34. 平衡态下, 理想气体分子在速率区间v ~ v +d v 内的分子数密度为 [ ] (A) nf (v ) d v (B) Nf (v ) d v (C) ⎰21d )(v vv v f (D)⎰21d )(v v v v Nf40. 设声波通过理想气体的速率正比于气体分子的热运动平均速率, 则声波通过具有相同温度的氧气和氢气的速率之比22H O u u 为[ ] (A) 1 (B) 21 (C) 31 (D) 4141. 设图10-1-41示的两条曲线分别表示在相同温度下氧气和氢气分子的速率分布曲线；令()2O p v 和()2H p v 分别表示氧气和氢气的最概然速率，则[ ] (A) 图中a 表示氧气分子的速率分布曲线,()()422H p Op =v v (B) 图中a 表示氧气分子的速率分布曲线,()()4122Hp Op =v v (C) 图中b 表示氧气分子的速率分布曲线,()()4122Hp Op =v v (D) 图中b 表示氧气分子的速率分布曲线,()()422Hp Op =v v43. 一定量的理想气体贮于某一容器中，温度为T ，气体分子的质量为m 0．根据理想气体的分子模型和统计假设，分子速度在x 方向的分量平方的平均值 [ ] (A) 023m kTx =v(B) 02331m kTx =v(C) 023m kT x =v (D) 02m kT x =v 59. 设有以下一些过程(1) 两种不同气体在等温下互相混合． (2) 理想气体在定容下降温． (3) 液体在等温下汽化．图10-1-41(4) 理想气体在等温下压缩． (5) 理想气体绝热自由膨胀．在这些过程中，使系统的熵增加的过程是[ ] (A) (1)、(2)、(3) (B) (2)、(3)、(4)(C) (3)、(4)、(5) (D) (1)、(3)、(5)60. 一定量的理想气体向真空作绝热自由膨胀，体积由1V 增至2V ，在此过程中气体的 [ ] (A) 内能不变，熵增加 (B) 内能不变，熵减少(C) 内能不变，熵不变 (D) 内能增加，熵增加61. 关于温度的意义，有下列几种说法： (1) 气体的温度是分子平均平动动能的量度．(2) 气体的温度是大量气体分子热运动的集体表现，具有统计意义． (3) 温度的高低反映物质内部分子运动剧烈程度的不同． (4) 从微观上看，气体的温度表示每个气体分子的冷热程度． 上述说法中正确的是[ ] (A) (1)、(2)、(4) (B) (1)、(2)、(3) (C) (2)、(3)、(4) (D) (1)、(3)、(4)二、填空题(11)1. 设某理想气体体积为V , 压强为p , 温度为T , 每个分子的质量为m ，玻耳兹曼常量为k , 则该气体的分子总数可表示为 ．2. 氢分子的质量为3.3×10-24 g ，如果每秒有1023个氢分子沿着与容器器壁的法线成45︒角的方向以105 cm ⋅s -1的速率撞击在2.0 cm 2面积上(碰撞是完全弹性的)，则此氢气的压强为____________．5. 气体分子间的平均距离l 与压强p 、温度T 的关系为______________，在压强为 1atm 、温度为0℃的情况下，气体分子间的平均距离l ＝________________m ．7. 某容器内分子数密度为326m 10-，每个分子的质量为kg 10327-⨯，设其中61分子数以速率1s m 200-⋅=v 垂直地向容器的一壁运动，而其余65分子或者离开此壁、或者平行此壁方向运动，且分子与容器壁的碰撞为完全弹性．则(1) 每个分子作用于器壁的冲量=∆p ； (2) 每秒碰在器壁单位面积上的分子数=0n ； (3) 作用在器壁上的压强p ＝ ．8. 容器中储有1 mol 的氮气，压强为1.33 Pa ，温度为 7 ℃，则(1) 1 m 3中氮气的分子数为___________________； (2) 容器中的氮气的密度为____________________；(3) 1 m 3中氮分子的总平动动能为_________________．10. 容积为10 l 的盒子以速率v = 200m ⋅s -1匀速运动，容器中充有质量为50g ，温度为C 18 的氢气，设盒子突然停止，全部定向运动的动能都变为气体分子热运动的动能，容器与外界没有热量交换，则达到热平衡后，氢气的温度增加了 K ；氢气的压强增加了 Pa ．(摩尔气体常量11K mol 1J 3.8--⋅⋅=R ，氢气分子可视为刚性分子)11. 一能量为1012 eV 的宇宙射线粒子，射入一氖管中，氖管内充有 0.1 mol 的氖气，若宇宙射线粒子的能量全部被氖气分子所吸收，则氖气温度升高了_______________K ． (1 eV ＝1.60×10-19J ，摩尔气体常量R ＝8.31 J ⋅ mol -1 ⋅ K -1）13. 如图10-2-13所示, 大气中有一绝热气缸，其中装有一定量的理想气体，然后用电炉徐徐供热，使活塞(无摩擦地)缓慢上升．在此过程中，以下物理量将如何变化? (选用“变大”、“变小”、“不变”填空)(1) 气体压强______________； (2) 气体分子平均动能______________； (3) 气体内能______________．19. 如图10-2-19所示氢气分子和氧气分子在相同温度下的麦克斯韦速率分布曲线．则氢气分子的最概然速率为______________，氧分子的最概然速率为____________．21. 已知f (v )为麦克斯韦速率分布函数，N 为总分子数，则(1) 速率v > 100 m ⋅ s -1的分子数占总分子数的百分比的表达式为________________；(2) 速率v > 100 m ⋅ s -1的分子数的表达式为________________________． 23. 如图10-2-23所示曲线为处于同一温度T 时氦（相对原子量4）、氖（相对原子量20）和氩（相对原子量40）三种气体分子的速率分布曲线．其中曲线(a )是 气分子的速率分布曲线；曲线(c )是 气分子的速率分布曲线．第12章 波动光学一、选择题1. 如图12-1-1所示，折射率为2n 、厚度为e 的透明介质薄膜的上方和下方的透明介质的折射率分别为1n 和3n ,已知321n n n <<．若波长为λ的单色平行光垂直入射到该薄膜上，则从薄膜上、下两表面反射的光束①与②的光程差是[ ] (A) e n 22 (B) λ2122-e n(C) λ-22n (D) 2222n e n λ-图10-2-19O )s 1-图10-2-23O2. 如图12-1-2所示，1S 、2S 是两个相干光源，他们到P 点的距离分别为 1r 和 2r ．路径P S 1垂直穿过一块厚度为1t 、折射率为1n 的一种介质；路径P S 2垂直穿过一块厚度为2t 、折射率为2n 的另一介质；其余部分可看作真空．这两条光路的光程差等于 [ ] (A) )()(111222t n r t n r +-+(B) ])1([])1([121222t n r t n r -+--+ (C) )()(111222t n r t n r --- (D) 1122t n t n -8. 相干光是指[ ] (A) 振动方向相同、频率相同、相位差恒定的两束光(B) 振动方向相互垂直、频率相同、相位差不变的两束光 (C) 同一发光体上不同部份发出的光 (D) 两个一般的独立光源发出的光 11. 如图12-1-11所示，用厚度为d 、折射率分别为n 1和n 2 (n 1＜n 2)的两片透明介质分别盖住杨氏双缝实验中的上下两缝, 若入射光的波长为λ, 此时屏上原来的中央明纹处被第三级明纹所占据, 则该介质的厚度为 [ ] (A) λ3(B)123n n -λ(C) λ2(D)122n n -λ13. 在杨氏双缝实验中, 若用白光作光源, 干涉条纹的情况为 [ ] (A) 中央明纹是白色的 (B) 红光条纹较密(C) 紫光条纹间距较大 (D) 干涉条纹为白色 14. 如图12-1-14所示，在双缝干涉实验中，屏幕E 上的P 点处是明条纹．若将缝2S 盖住，并在21S S 连线的垂直平面出放一反射镜M ，则此时 [ ] (A) P 点处仍为明条纹(B) P 点处为暗条纹(C) 不能确定P 点处是明条纹还是暗条纹 (D) 无干涉条纹16. 把双缝干涉实验装置放在折射率为n 的水中，两缝间距离为d , 双缝到屏的距离为D (d D >>)，所用单色光在真空中的波长为λ，则屏上干涉条纹中相邻的明纹之间的距离是图12-1-111S 2S M图12-1-141S S 1t 1r 1n 2t 2n 2r P图12-1-2t 1 t 1 n 2[ ] (A) nd D λ (B) d D n λ (C) nD d λ (D) nd D2λ17. 如图12-1-17所示，在杨氏双缝实验中, 若用一片厚度为d 1的透光云母片将双缝装置中的上面一个缝挡住; 再用一片厚度为d 2的透光云母片将下面一个缝挡住, 两云母片的折射率均为n , d 1＞d 2, 干涉条纹的变化情况是[ ] (A) 条纹间距减小 (B) 条纹间距增大 (C) 整个条纹向上移动 (D) 整个条纹向下移动 20. 在保持入射光波长和缝屏距离不变的情况下, 将杨氏双缝的缝距减小, 则[ ] (A) 干涉条纹宽度将变大 (B) 干涉条纹宽度将变小(C) 干涉条纹宽度将保持不变 (D) 给定区域内干涉条纹数目将增加22. 用波长可以连续改变的单色光垂直照射一劈形膜, 如果波长逐渐变小, 干涉条纹的变化情况为[ ] (A) 明纹间距逐渐减小, 并背离劈棱移动(B) 明纹间距逐渐变小, 并向劈棱移动(C) 明纹间距逐渐变大, 并向劈棱移动(D) 明纹间距逐渐变大, 并背向劈棱移动24. 两块平玻璃板构成空气劈尖，左边为棱边，用单色平行光垂直入射．若上面的平玻璃以棱边为轴，沿逆时针方向作微小转动，则干涉条纹的[ ] (A) 间隔变小，并向棱边方向平移 (B) 间隔变大，并向远离棱边方向平移(C) 间隔不变，向棱边方向平移 (D) 间隔变小，并向远离棱边方向平移26. 如图12-1-26(a)所示，一光学平板玻璃A 与待测工件B 之间形成空气劈尖，用波长λ＝500nm(1nm = 10-9m)的单色光垂直照射．看到的反射光的干涉条纹如图12-1-26(b)所示．有些条纹弯曲部分的顶点恰好与其右边条纹的直线部分的切线相切．则工件的上表面缺陷是 [ ] (A) 不平处为凸起纹，最大高度为500 nm (B) 不平处为凸起纹，最大高度为250 nm(C) 不平处为凹槽，最大深度为500 nm(D) 不平处为凹槽，最大深度为250 nm27. 设牛顿环干涉装置的平凸透镜可以在垂直于平玻璃的方向上下移动, 当透镜向上平移(即离开玻璃板)时, 从入射光方向可观察到干涉条纹的变化情况是[ ] (A) 环纹向边缘扩散, 环纹数目不变 (B) 环纹向边缘扩散, 环纹数目增加(C) 环纹向中心靠拢, 环纹数目不变 (D) 环纹向中心靠拢, 环纹数目减少29. 如图12-1-29所示，在牛顿环装置中, 若对平凸透镜的平面垂直向下施加压力(平凸透镜的平面始终保持与玻璃片平行), 则牛顿环 [ ] (A) 向中心收缩, 中心时为暗斑, 时为明斑, 明暗交替变化 (B) 向中心收缩, 中心处始终为暗斑 (C) 向外扩张, 中心处始终为暗斑 BA图12-1-26(a) 图12-1-26(b)图12-1-17E图12-1-29 λF(D) 向中心收缩, 中心处始终为明斑31. 根据第k 级牛顿环的半径r k 、第k 级牛顿环所对应的空气膜厚d k 和凸透镜之凸面半径R 的关系式Rr d k k 22=可知，离开环心越远的条纹 [ ] (A) 对应的光程差越大，故环越密 (B) 对应的光程差越小，故环越密(C) 对应的光程差增加越快，故环越密 (D) 对应的光程差增加越慢，故环越密33. 劈尖膜干涉条纹是等间距的，而牛顿环干涉条纹的间距是不相等的．这是因为[ ] (A) 牛顿环的条纹是环形的 (B) 劈尖条纹是直线形的(C) 平凸透镜曲面上各点的斜率不等 (D) 各级条纹对应膜的厚度不等38. 若用波长为λ的单色光照射迈克耳孙干涉仪，并在迈克耳孙干涉仪的一条光路中放入厚度为l 、折射率为n 的透明薄片．放入后，干涉仪两条光路之间的光程差改变量为[ ] (A) (n -1)l (B) nl (C) 2nl (D) 2(n -1)l43. 光波的衍射现象没有声波显著, 这是由于[ ] (A) 光波是电磁波, 声波是机械波 (B) 光波传播速度比声波大(C) 光是有颜色的 (D) 光的波长比声波小得多46. 在夫琅禾费单缝衍射实验中, 欲使中央亮纹宽度增加, 可采取的方法是[ ] (A) 换用长焦距的透镜 (B) 换用波长较短的入射光(C) 增大单缝宽度 (D) 将实验装置浸入水中49. 一束波长为λ的平行单色光垂直入射到一单缝AB 上，装置如图12-1-49所示，在屏幕E 上形成衍射图样．如果P 是中央亮纹一侧第一个暗纹所在的位置，则BC 的长度为 [ ] (A) λ (B) 2λ (C) 23λ (D) λ2 50. 在单缝夫琅禾费衍射实验中，若增大缝宽，其它条件不变，则中央明纹[ ] (A) 宽度变小 (B) 宽度变大(C) 宽度不变，且中心强度也不变 (D) 宽度不变，但中心强度增大51. 在如图12-1-51所示的在单缝夫琅禾费衍射装置中，设中央明纹的衍射角范围很小．若单缝a 变为原来的23倍，同时使入射的单色光的波长变为原来的 43倍，则屏幕E 上的单缝衍射条纹中央明纹的宽度x ∆将变为原来的P图12-1-49图12-1-51λ[ ] (A)43倍 (B)32倍 (C)89倍 (D)21倍56. 一衍射光栅由宽300 nm 、中心间距为900 nm 的缝构成, 当波长为600 nm 的光垂直照射时, 屏幕上最多能观察到的亮条纹数为[ ] (A) 2条 (B) 3条 (C) 4条 (D) 5条57. 白光垂直照射到每厘米有5000条刻痕的光栅上, 若在衍射角ϕ = 30°处能看到某一波长的光谱线, 则该光谱线所属的级次为[ ] (A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 465. 在一光栅衍射实验中，若衍射光栅单位长度上的刻痕数越多, 则在入射光波长一定的情况下, 光栅的[ ] (A) 光栅常数越小 (B) 衍射图样中亮纹亮度越小(C) 衍射图样中亮纹间距越小 (D) 同级亮纹的衍射角越小67. 用单色光照射光栅，屏幕上能出现的衍射条纹最高级次是有限的．为了得到更高衍射级次的条纹，应采用的方法是[ ] (A) 改用波长更长的单色光 (B) 将单色光斜入射(C) 将单色光垂直入射 (D) 将实验从光密介质改为光疏介质69. 用波长为λ的光垂直入射在一光栅上, 发现在衍射角为ϕ 处出现缺级, 则此光栅上缝宽的最小值为[ ] (A) ϕλsin 2 (B) ϕλsin (C) ϕλsin 2 (D) λϕsin 277. 有两种不同的介质, 第一介质的折射率为n 1 , 第二介质的折射率为n 2 ; 当一束自然光从第一介质入射到第二介质时, 起偏振角为i 0 ; 当自然光从第二介质入射到第一介质时, 起偏振角为i ．如果i 0＞i , 则光密介质是[ ] (A) 第一介质 (B) 第二介质(C) 不能确定 (D) 两种介质的折射率相同79. 自然光以 60的入射角照射到不知其折射率的某一透明介质表面时，反射光为线偏振光，则[ ] (A) 折射光为线偏振光，折射角为 30(B) 折射光为部分线偏振光，折射角为 30(C) 折射光为线偏振光，折射角不能确定(D) 折射光为部分线偏振光，折射角不能确定81. 如图12-1-81所示，一束自然光由空气射向一块玻璃，入射角等于布儒斯特角0i ，则界面2的反射光是[ ] (A) 自然光(B) 完全偏振光且光矢量的振动方向垂直于入射面。
大学物理应考简答题
三、简答题：热学部分：1、等压摩尔热容和等容摩尔热容的物理含义是什么？它们分别决定于哪些因素？答：等压摩尔热容：1mol物质在等压过程中温度升高1K时所吸收的热量，Cp=（i+2）R/2，只与气体的自由度有关；等容摩尔热容：1mol物质在等容过程中温度升高1K时所吸收Cv=iR/2，只与气体的自由度有关。
2、理想气体等压过程的特征是什么？在此过程中热量、作功和内能如何表示？答：等压过程中，热力学第一定律的三个量（热能，内能和功）都在变化。
当气体等压膨胀时，气体体积增大，系统对外界做正功，同时温度升高，气体的内能增大，系统从外界吸收能量；当气体等压压缩时，气体体积减小，外界对系统做功，即系统对外界做负功，气体温度降低，系统内能减小，此时，系统向外界放出热量。
Qp= W= E=3、理想气体等容过程的特征是什么？在此过程中热量、作功和内能如何表示？答：等容过程中，理性气体对外做功为零热量等于内能的增量。
当气体等容降压时，气体温度降低，内能减小，系统向外界放出热量。
当气体等容升压时，气体温度升高，内能增大，系统从外界吸收热量。
Qv= W= E=4、理想气体等温过程的特征是什么？在此过程中热量、作功和内能如何表示？答：等温过程中，理想气体内能保持不变，内能增量为零，系统吸收的热量等于系统对外做的功。
等温膨胀时，气体体积增大，气体对外界做正功，从外界吸收热量；等温压缩式时，气体体积减小，外界对系统做功，即系统对外界做负功，系统向外界放出热量。
Qt= W= E=5、简述卡诺循环过程；提高热机效率的途径有哪些？答：卡诺循环包括四个步骤：一、等温膨胀，在这个过程中，系统从高温热源吸收热量，对外做功；二、绝热膨胀，在这个过程中，系统对环境做功，温度降低；三、等温压缩，在这个过程中，系统向环境放出热量，体积压缩；四、绝热压缩，在这个过程中，系统恢复原来状态。
提高热机效率的途径：一、提高高温热库的温度；二、降低低温热库的温度。
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浙江工业大学 学校 206 条目的4类题型式样及交稿式样206 循环过程、卡诺循环、热机效率、致冷系数 15 15 15 10 一、 选择题 题号：20613001分值：3分难度系数等级：31. 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)，和图(2) 所示的def 过程(图中虚线df 为绝热线)．判断这两种过程是吸热还是放热．(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． ［ ］ 答案：A题号：20612002 分值：3分难度系数等级：22. 一定量的理想气体，从p －V 图上初态a 经历(1)或(2)过程到达末态b ，已知a 、b 两态处于同一条绝热线上(图中虚线是绝热线)，则气体在(A) (1)过程中吸热，(2) 过程中放热． (B) (1)过程中放热，(2)过程中吸热．(C) 两种过程中都吸热． (D) 两种过程中都放热． ［ ］ 答案：B题号：20612003 分值：3分难度系数等级：23．一定量的某种理想气体起始温度为T ，体积为V ，该气体在下面循环过程中经过三个平衡过程：(1) 绝热膨胀到体积为2V ，(2)等体变化使温度恢复为T ，(3) 等温压缩到原来体积V ，则此整个循环过程中(A) 气体向外界放热 (B) 气体对外界作正功(C) 气体内能增加 (D) 气体内能减少 ［ ］ 答案：A题号：20613004 分值：3分难度系数等级：3VV4. 一定质量的理想气体完成一循环过程。
此过程在V －T 图中用图线1→2→3→1描写。
该气体在循环过程中吸热、放热的情况是(A) 在1→2，3→1过程吸热；在2→3过程放热．(B) 在2→3过程吸热；在1→2，3→1过程放热． (C) 在1→2过程吸热；在2→3，3→1过程放热． (D) 在2→3，3→1过程吸热；在1→2过程放热． ［ ］ 答案：C题号：20613005 分值：3分难度系数等级：35.一定量理想气体经历的循环过程用V －T 曲线表示如图.在此循环过程中，气体从外界吸热的过程是 (A) A →B ． (B) B →C ．(C) C →A ． (D) B →C 和C →A ． ［ ］答案：A题号：20613006 分值：3分难度系数等级：36. 两个卡诺热机的循环曲线如图所示，一个工作在温度为T 1 与T 3的两个热源之间，另一个工作在温度为T 2 与T 3的两个热源之间，已知这两个循环曲线所包围的面积相等．由此可知： （A ） 两个热机的效率一定相等． （B ） 两个热机从高温热源所吸收的热量一定相等． （C ） 两个热机向低温热源所放出的热量一定相等．（D ） 两个热机吸收的热量与放出的热量（绝对值）的差值一定相等． 答案：D[ ] 题号：20613007 分值：3分难度系数等级：37. 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 ''所作的净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． ［ ］答案：D题号：20611008 分值：3分难度系数等级：18.在温度分别为 327℃和27℃的高温热源和低温热源之间工作的热机，理论上的最大效率为(A) 25％ (B) 50％(C) 75％ (D) 91.74％ ［ ］ 答案：B题号：20612009 分值：3分难度系数等级：29. 设高温热源的热力学温度是低温热源的热力学温度的n 倍，则理想气体在一次卡诺循环中，传给低温热源的热量是从高温热源吸取热量的(A) n 倍． (B) n －1倍．(C)n 1倍． (D) nn 1+倍． ［ ］ 答案：C题号：20612010 分值：3分难度系数等级：210.有人设计一台卡诺热机(可逆的).每循环一次可从 400 K 的高温热源吸热1800 J ，向 300K 的低温热源放热 800 J ．同时对外作功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，卡诺循环所作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理论值． ［ ］答案：D题号：20612011 分值：3分难度系数等级：2c 'd T 2a bb 'c T 1Op11. 如图表示的两个卡诺循环，第一个沿ABCDA 进行，第二个沿A D C AB ''进行，这两个循环的效率1η和2η的关系及这两个循环所作的净功W 1和W 2的关系是 （A ）1η=2η,W 1 =W 2(B) 2η>1η,W 1 = W 2．(C) 1η=2η,W 1 > W 2．(D) 1η=2η,W 1 < W 2． ［ ］答案D 题号：20615012分值：3分难度系数等级：512. 用下列两种方法 (1) 使高温热源的温度T 1升高ΔT ； (2) 使低温热源的温度T 2降低同样的值ΔT ，分别可使卡诺循环的效率升高Δη1和Δη2，两者相比, (A) Δη1>Δη2． (B) Δη1<Δη2．(C) Δη1=Δη2． (D) 无法确定哪个大． ［ ］答案：B题号：20613013 分值：3分难度系数等级：313. 一定量某理想气体所经历的循环过程是：从初态(V 0,T 0)开始，先经绝热膨胀使其体积增大1倍，再经等体升温回复到初态温度T 0，最后经等温过程使其体积回复为V 0，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． ［ ］ 答案：B题号：20613014 分值：3分难度系数等级：314. 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')，且两个循环曲线所围面积相等．设循环Ｉ的效率为η，每次循环在高温热源处吸的热量为Q ，循环Ⅱ的效率为'η，每次循环在高温热源处吸的热量为Q ′，则(A) η<'η,Q < Q ′.(B) η>'η,Q > Q ′. (C) η<'η,Q > Q ′. (D)η>'η,Q < Q ′. ［ ］答案：C题号：20613015 分值：3分难度系数等级：3BA CD C 'D 'VpVp O a b cda'b'c' d'15. 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S 1和S 2，则二者的大小关系是：(A) S 1 > S 2． (B) S 1 = S 2． (C) S 1 < S 2． (D) 无法确定． ［ ］ 答案：B题号：20613016 分值：3分难度系数等级：316. 一定量的理想气体，分别进行如图所示的两个卡诺循环abcda 和a'b'c'd'a'．若在pV 图上这两个循环曲线所围面积相等，则可以由此得知这两个循环 (A) 效率相等． (B) 由高温热源处吸收的热量相等． (C) 在低温热源处放出的热量相等． (D) 在每次循环中对外作的净功相等． ［ ］ 答案：D题号：20614017 分值：3分 难度系数等级：417. 所列四图分别表示理想气体的四个设想的循环过程．请选出其中一个在物理上可能实现的循环过程的图的标号．［ ］答案：B 二、判断题 题号：20621001 分值：2 分难度系数等级：11. 在P -V 图上，绝热线比等温线绝热线陡些。
答案：对题号：20622002 分值：2 分难度系数等级：22. 如果T 1与T 2分别为高温热源与低温热源的热力学温度．那么在这两个热源之间工作的热机，其效率121T T -=η。
答案：错题号：20622003V p O abcda'b' c' d'绝热等温等体绝热等温等体绝热绝热等压绝热等温绝热 p V O (A) p VO (B) p V O(C)p V O (D)分值：2 分难度系数等级：23.系统经过一个正的卡诺循环后，系统本身没有任何变化.答案：对题号：20623004分值：2 分难度系数等级：34.系统经过一个正的卡诺循环后，不但系统本身没有任何变化，而且外界也没有任何变化. 答案：错题号：20622005分值：2 分难度系数等级：25.这两条绝热线不可能相交．答案：对三、填空题题号：20631001分值：2 分难度系数等级：11. 一卡诺热机(可逆的)，低温热源的温度为27℃，热机效率为40％，其高温热源温度为_______ K．答案：500题号：20632002分值：2 分难度系数等级：22. 一卡诺热机(可逆的)，低温热源的温度为27℃，热机效率为40％，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．答案：100题号：20633003分值：2 分难度系数等级：33. 可逆卡诺热机可以逆向运转．逆向循环时, 从低温热源吸热,向高温热源放热,而且吸的热量和放出的热量等于它正循环时向低温热源放出的热量和从高温热源吸的热量.设高温热源的温度为T1=450 K , 低温热源的温度为T2=300 K, 卡诺热机逆向循环时从低温热源吸热Q2 =400 J，则该卡诺热机逆向循环一次外界必须作功W＝____．答案：200J题号：20632004分值：2 分难度系数等级：24. 有一卡诺热机，用290 g 空气为工作物质，工作在27℃的高温热源与 -73℃的低温热源之间，此热机的效率η＝_________． 答案：33.3%题号：20633005 分值：2 分难度系数等级：35. 有一卡诺热机，用290 g 空气为工作物质，工作在27℃的高温热源与 -73℃的低温热源之间．若在等温膨胀的过程中气缸体积增大到 2.718倍，则此热机每一循环所作的功为____________．(空气的摩尔质量为29×10-3 kg/mol ，普适气体常量R ＝8.31 11K mol J --⋅⋅)答案：2718J题号：20632006 分值：2 分难度系数等级：26. 一热机从温度为 727℃的高温热源吸热，向温度为 527℃的低温热源放热．若热机在最大效率下工作，且每一循环吸热2000 J ，则此热机每一循环作功____________ J ． 答案：400题号：20632007分值：2 分难度系数等级：27. 如图，温度为T 0，2 T 0，3 T 0三条等温线与两条绝热线围成三个卡诺循环.那么 abcda 和 abefa 循环的效率分别为 和答案：33.3%和66.7%．题号：20632008 分值：2 分难度系数等级：28. 气体经历如图所示的一个循环过程，在这个循环中，外界传给气体的净热量是__________． 答案：90J题号：20633009 分值：2 分 难度系数等级：39. 一个作可逆卡诺循环的热机，其效率为η，它逆向运转时便成为一台致冷机, 该致冷机的致冷系数212T T T w -=，则 η与w 的关系为__________．答案：11/w η+= 四. 计算题题号：20643001pO V 3T 02T 0T 0f a d b c e 23)分值：10分难度系数等级：31. 摩尔理想气体在400K 与300K 之间完成一个卡诺循环，在400K 的等温线上，起始体积为0.0010m 3，最后体积为0.0050m 3，试计算气体在此循环中所作的功，以及从高温热源吸收的热量和传给低温热源的热量。