《大学物理学》热力学基础练习题
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合肥学院《大学物理Ⅰ》自主学习材料
《大学物理学》热力学基础
一、选择题
13-1.如图所示,bca 为理想气体的绝热过程,b1a 和b2a 是任意过程,则上述两过程中气
体做功与吸收热量的情况是( )
p
a
2
(A)b1a 过程放热、作负功,b2a 过程放热、作负功;
c
(B)b1a 过程吸热、作负功,b2a 过程放热、作负功;
1
b
(C)b1a 过程吸热、作正功,b2a 过程吸热、作负功;
V
O (D)b1a 过程放热、作正功,b2a 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,b1a 过程作的负功比b2a 过程作的负功多,由Q W E 知b2a 过程放热,b1a 过程吸热】
13-2.如图,一定量的理想气体,由平衡态 A 变到平衡态B,且他们的压强相等,即P P 。
A B
问在状态 A 和状态 B 之间,气体无论经过的是什么过程,气体必然( )
p (A)对外作正功;(B)内能增加;
(C)从外界吸热;(D)向外界放热。
A
B
【提示:由于T T ,必有
A B E E ;而功、热量是
A B
V 过程量,与过程有关】
O
13-3.两个相同的刚性容器,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) 6 J ;(B)3 J ;(C)5 J ;(D)10 J 。
【提示:等体过程不做功,有Q E ,而M i
E R T
M 2
mol
,所以需传 5 J 】
13-4.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()p
p
绝热等温
绝热
等体
等温
绝热
O
p 等()
A
V O
p
()
B
等压
V 绝热绝热
体
等温绝热
O
O
V
V ()
C
()
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】
热力学基础-1
合肥学院《大学物理Ⅰ》自主学习材料
13-5.一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)2000 J ;(B)1000 J ;(C)4000 J ;(D)500 J 。
【卡诺热机的效率为 1 T
2
T
1
,
W
Q
,可求得
300
1 50%
600
,则W Q 1000 J 】
13-6.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)T
A T ;
B 3 p (atm
A
)
B
2
(C)T
A T ;(D)
B T A T 。
B
1
C
【提示:等温线是一条有关原点对称的反比例函数曲线】
O 1 2 3 V (10 3 m )
3
13--2.对于室温下定体摩尔热容 2.5
C R 的理想气体,在等压膨胀的情况下,系统对外
V
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 。
M
【提示:等压膨胀吸热为( )
Q C R T
V
M
mol ,内能变化为M
E C T
V
M
m ol
,所以,功为
M
W R T
M
m o l ,则 1
A
Q 3.5
】
13-9.气缸内储有 2.0m ol 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)897 J ;(B)4986 J ;(C)9972 J ;(D)14958 J 。
V V 【提示:等压膨胀对外功为W R T ,而等压变化满足盖?吕萨克方程 1 2
T T
1 2 ,可求出T
2 900 K ,
则W 2 8.31 600 9972 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。