2019整理大学物理课后习题答案(上下册全)武汉大学出版社 第7章 热力学基础习题解答.doc

第7章 热力学基础

7-1在下列准静态过程中，系统放热且内能减少的过程是[ D ] A ．等温膨胀. B ．绝热压缩. C ．等容升温. D ．等压压缩.

7-2 如题7-2图所示，一定量的理想气体从体积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 . 其中吸热最多的过程是[ A ] A ．A →B 等压过程 B ．A →C 等温过程.

C ．A →

D 绝热过程. 题7-2图 D ．A →B 和A → C 两过程吸热一样多.

7-3 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,再经等容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[ B ] 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 ．从外界净吸收的热量为正值. 7-4 根据热力学第二定律，判断下列说法正确的是 [ D ] A ．功可以全部转化为热量，但热量不能全部转化为功.

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向相反方向进行的过程.

D ．一切自发过程都是不可逆的.

7-5 关于可逆过程和不可逆过程有以下几种说法，正确的是[ A ] A ．可逆过程一定是准静态过程． B ．准静态过程一定是可逆过程． C ．无摩擦过程一定是可逆过程．

D ．不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程．

7-6 理想气体卡诺循环过程的两条绝热线下的面积大小(题7-6图中阴影部分)分别为S 1和S 2 , 则二者的大小关系是[ B ] A ．S 1 > S 2 . B ．S 1 = S 2 . C ．S 1 < S 2 .

D ．无法确定. 题7-6图

V

7-7 理想气体进行的下列各种过程，哪些过程可能发生[ D ] A ．等容加热时，内能减少，同时压强升高 B ． 等温压缩时，压强升高，同时吸热 C ．等压压缩时，内能增加，同时吸热 D ．绝热压缩时，压强升高，同时内能增加

7-8 在题7-8图所示的三个过程中，a →c 为等温过程,则有[ B ] A ．a →b 过程 ∆E <0，a →d 过程 ∆E <0. B ．a →b 过程 ∆E >0，a →d 过程 ∆E <0. C ．a →b 过程 ∆E <0，a →d 过程 ∆E >0.

D ．a →b 过程 ∆

E >0，a →d 过程 ∆E >0. 题7-8图

7-9 一定量的理想气体，分别进行如题7-9图所示的两个卡诺循环，若在p V -图上这两个循环过程曲线所围的面积相等，则这两个循环的[ D ] A ．效率相等.

B ．从高温热源吸收的热量相等.

C ．向低温热源放出的热量相等.

D ．对外做的净功相等. 题7-9图

7-10一定质量的某种理想气体在等压过程中对外作功为 200 J ．若此种气体为单原子分子气体，则该过程中需吸热__500__ J ；若为双原子分子气体，则需吸热__700___ J 。

7-11. 一定质量的某种理想气体，从同一初态出发经过绝热压缩过程，（1）使气体的压强为原来的两倍；（2）使气体的体积为原来的一半。外界对气体做的功（1） < （2）。（填,,>=<）

7-12. 一定质量的某种理想气体，分别经历等压、等温和绝热三个过程，从同一初态开始把其体积由0V 压缩到01

2

V .其中： 绝热 过程外界对气体做功最多； 等压 过程气体内能减少最多； 等压 过程气体放热最多。

7-13 常温常压下,一定质量的某种理想气体(视为刚性分子，自由度为i )，在等压过程中吸热为Q ,对外做功为W ,内能增加为∆E , 则

W Q = 22i + ， E Q ∆= 2

i i + 。 7-14质量为2.5g 的氢气和氦气的混合气体,盛于某密闭的气缸里( 氢气和氦气均视为刚性分子的理想气体)，若保持气缸的体积不变，测得此混合气体的温度每升高1K 要吸收的热量是2.25R (R 为普适气体常量)。则该混合气体中有氢气 1.5 g ，氦气 1

g 。若保持气缸内的压强不变，要使该混合气体的温度升高1K ，则该气体将吸收热量 3.25 J 。

12

7-15 1mol 理想气体进行的循环过程如题7-15图所示，其中c a → 为绝热过程。假设已知,m ,m

p V C C γ=

、a 点状态参量（T ，V ）

和b 点状态参量（T ，2

V

），则c 点的状态参量c V = 2V ，

c T = 1

112V T V γ-⎛⎫

⎪

⎝⎭

，c p = 1

1122RT V V V γ-⎛⎫

⎪

⎝⎭

。 题7-15图

7-16 如题7-16图所示，1a b 过程是绝热过程，2a b 在p V -图上是一段直线，在2a b 过

程中，气体做功W > 0，内能增量E ∆ < 0，吸收热量Q > 0。（填,,>=<）

题7-16图

7-17 一理想卡诺热机在温度为300 K 和400 K 的两个热源之间工作。若把高温热源温度提高100 K ，则其效率可提高为原来的 1.6 倍。

7-18 如题7-18图所示，一定质量的理想气体经历acb 过程时

吸

热

20，则经历acbda 过程时，吸热为 -1000 J 。

题7-18图

7-19 1mol 单原子分子理想气体从温度300K 加热到350K ，问在下列两过程中：增加了多少内能？对外作了多少功？吸收了多少热量? （1）体积保持不变； （2）压强保持不变。

解：(1) 等容过程 由热力学第一定律得E Q ∆=

吸热 ,m 2121()()2

V i

Q E C T T R T T νν

=∆=-=- 3

8.31(350300)623.25 J 2

Q E =∆=⨯⨯-=

对外作功 0=W (2) 等压过程

,m 21212

()()2

P i Q C T T R T T νν

+=-=- 吸热 5

8.31(350300)1038.75 J 2

Q =

⨯⨯-=