第6章 热力学基础 复习题
物理化学答案——第六章-统计热力学
第六章 统计热力学基础内容提要：1、 系集最终构型：其中“n*”代表最可几分布的粒子数目2.玻耳兹曼关系式：玻耳兹曼分布定律：其中，令为粒子的配分函数。
玻耳兹曼分布定律描述了微观粒子能量分布中最可几的分布方式。
3、 系集的热力学性质：（1）热力学能U ：（2）焓H ：**ln ln ln !i n i m iig t t n ≈=∏总2,ln ()N VQU NkT T∂=∂iiiQ g e βε-=∑*i ii i i i i in g e g e N g e Q βεβεβε---==∑m ln ln S k t k t ==总（3）熵S ：（4）功函A ：（5）Gibbs 函数G ：（6）其他热力学函数：4、粒子配分函数的计算（1）粒子配分函数的析因子性质粒子的配分函数可写为：,ln ln ln()mN V S k t Q Q Nk NkT Nk N T=∂=++∂ (i)tvenrkTi ikTkTkTkTkTt r v e n trvent r v e nQ g eg eg eg eg eg eQ Q Q Q Q εεεεεε------===∑∑∑∑∑∑2,ln N VQ H U pV NkT NkTT ∂⎛⎫=+=+ ⎪∂⎝⎭lnQA NkT NkT N=--lnQ G NkT N=-()22ln ln ln ln V V U Q Q C Nk Nk T T T ∂∂∂⎛⎫==+ ⎪∂∂⎝⎭∂（2）热力学函数的加和性质1）能量2）熵3）其他5、 粒子配分函数的计算及对热力学函数的贡献（1）粒子总的平动配分函数平动对热力学函数的贡献：2222ln ()ln ln ln ()()()iVt v r V V V t r v Q U NkT TQ Q Q NkT NkT NkT T T T U U U ∂=∂∂∂∂⎡⎤⎡⎤⎡⎤=+++⎢⎥⎢⎥⎢⎥∂∂∂⎣⎦⎣⎦⎣⎦=+++t r v H H H H =+++t r v A A A A =+++t r v G G G G =+++3/222()t mkT Q V hπ=2ln 3()2i t V Q U NkT NkT T ∂==∂2ln 5()2i t V Q H NkT NkT NkT T ∂=+=∂t r v S S S S =+++（2）转动配分函数1）异核双原子分子或非对称的线形分子转动特征温度：高温区低温区中温区2) 同核双原子分子或对称的线形多原子分子配分函数的表达式为在相应的异核双原子分子的Q r 表达式中除以对称数σ。
NO.6热力学基础答案
《大学物理C 》作业班级 __________ 学号 ____________ 姓名 _____________ 成绩 ____________N0.6 热力学基础选择题1. 气体经过如P —V 图中所示的三个过程 (A )吸热相等 (B )对外做功相等 (C) 吸热和做功都不相等，但内能变化相等 (D) 吸热、做功及内能变化都不相等解：功和热量都是过程量，都与过程有关，三个过程 abc ，adc ，aec 不相同，因此吸热和做功都不相等。
内能是温度的单值函数， 是状态函数，只与初态、末态有关, 因三个过程 abc ， adc ，aec 都是由a 到c ，所以内能变化相2. —定量的理想气体，经过某过程后，它的温度升高了，由热力学定律可断定 (1)该理想气体系统在此过程中吸了热 2) 在此过程中外界对系统做了正功 3) 该理想气体系统内能增加了(4)在此过程中系统从外界吸了热，又对外做了正功 A ) (1) (3)正确 (B ) (2) (3)正确 C ) ( 3)正确 (D ) (3) (4)正确 (巳(4)正确[C ]而功和热量都与过程有关，不能只由温度升降而判断其正3. 如图所示，工质经alb 和b2a 构成的一循环过程， 已知在alb 过程中，工质与外界交换的静热量为 Q ， b2a 为绝热过程，循环包围的面积为 A ，则此循环效解：内能是温度的单值函数,温度升高只能说明内能增加了则各过程C ]QA（D ） 1「上（T i , T 2为循环过程中的最高和最低温度）解：此循环效率为Q 2A 净=1 -Q 1 Q Q 2由热力学第二定律的开尔文表述，热机不能从单一热源吸热 而对外做功，该循环的效率应小于-。
Q4. 已知孤立系统B 态的熵S B 小于A 态的熵S A , 即卩S B < S A ,贝U （A ）系统可由 A 态到B 态 （B ）系统可由B 态到A 态 C ） 对不可逆过程，可由 A 态变为B 态，也可由B 态变为A 态 D ） 上述说法都不对[B ]解：由克劳修斯熵公式 飞=S B - S A 二BdQ可逆 - 0 ,AT等号适用于可逆过程，不等号适用于不可逆过程。
《大学物理学》热力学基础练习题
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( )pa2（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；1b（C）b1a 过程吸热、作正功，b2a 过程吸热、作负功；VO （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。
AB【提示：由于T T ，必有A B E E ；而功、热量是A BV 过程量，与过程有关】O13-3．两个相同的刚性容器，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 iE R TM 2mol，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（）pp绝热等温绝热等体等温绝热Op 等（）AV Op（）B等压V 绝热绝热体等温绝热OOVV （）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 。
热力学统计物理第六章
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即：能级1上有a1个粒子， 能级2上有a2个粒
子，……。
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1、玻耳兹曼系统εl 上的ωl 个量子态时，第一个粒
子可以占据ω 个量子态中的任何一个态，有ωl 种可能的
占据方式。由于每个量子态能够容纳的粒子数不受限制，在第 一个粒子占据了某一个量子态以后，第二个粒子仍然有ωl种
的占据方式，这样al 个编了号的粒子占据ωl个la量l 子态共有
种可能的占据方式，
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(2) 各个能级都考虑在内，系统总的占据方式数:
al l
l
(3) 现在考虑将N个粒子互相交换，不管是否在同一能级上，交换
数是N!，在这个交换中应该除去在同一能级上al 个粒子的交换al !
因此得因子
N!/ al!
A
A AA
⑤⑥ A
A
AA
两个玻色子占据3个量子态有6种方式
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（2）费米系统：即自旋量子数为半整数的粒子组成的系统
粒子不可分辨，每个个体量子态上最多能容纳一个 粒子（费米子遵从泡利原理）。
系统由两个粒子组成（定域子）。粒子的个体量子 态有3个, 讨论系统有那些可能的微观状态
量子态1 量子态2 量子态3
❖ 微观粒子的状态杂乱无章，一个系统的力学状态也是 杂乱无章的，有很多个可能的状态，那么，每个状态 出现的概率为多少呢，与什么因素有关
化学热力学基础习题
化学热力学基础习题硫(一氧化碳，克)= 197.9焦耳摩尔-1克-1，硫(H2，克)= 130.6焦耳摩尔-1克-1 .(1)计算298K下反应的标准平衡常数k；(2)计算标准配置中反应自发向右进行的最低温度。
15当298K已知时，反应为:C(石墨)+2S(对角线)→CS2(l)，△fH(S，对角线)= 0kj mol，△fH(CS2，l) =-87.9kj mol-1，S(C，石墨)= 5.7j mol-1 k-1，S(S，对角线)= 31.9j mol-1 k-1，S(CS2，l) = 151.0j mol-1 k-1。
尝试计算298K时△fG(CS2，l)和反应自发发生的最低温度。
16当298K已知时，反应为:(1)fe2o 3+3C→2Fe+3co 2(g)。
22(2)Fe2O3(s)+3H 2(g)→2Fe(s)+3H2O(g)，(Fe2O 3，s)=-824.2 kJ·mol-1，△fH(二氧化碳，克)=-393.5千焦摩尔-1，△千焦(H2O，△fHG) =-241.8 kj mol-1，S(Fe2O3，s) = 87.4 j mol-1 k-1，S(C，石墨)= 5.7 j mol-1 k-1，S(Fe，s) = 27.3 j mol-1 k-1，S(CO2，g) = 213.7 j mol-1 k-1，S(H2，g) = 130.6 j mol-1 k-1，S(H2O，g) = 188.7 j mol-117当298K已知时，反应为:碳酸镁→氧化镁+二氧化碳(g)，△ FH(碳酸镁，s)=-1110.0 kj·mol-1，△fHS(MgO，s)=-601.7kJ mol-1，△fH(CO2，g)=-393.5千焦摩尔-1，(氧化镁，s)= 26.9千焦摩尔-1千焦-1，(碳酸镁，S)= 65.7焦耳摩尔-1克-1，S硫(二氧化碳，克)= 213.7焦耳摩尔-1克-1 .在较低的标准配置(298K 和850K)下，反应能自发地向右进行吗？18当298K已知时，反应为N2(g)+2O2(g)2NO2的rG(g)= 102.6千焦摩尔-1，△-1-1RS =-120.7j·mol·k，尝试计算398K时的标准平衡常数k41300K下的反应2co(s)△RG = 112.7 kJ·mol-1，400K(Cu2O(s)+102(g)2-1rG = 101.6kJ千焦摩尔.试计算:(1)反应的△相对湿度和△相对湿度；(2)当p(O2)= 100千帕时，反应自发进行的最低温度。
现在化学基础-第六章_热力学第二定律习题解答
第六章 热力学第二定律习题解答1.1mol 理想气体在300K 下，分别经过下列三种过程从350dm 膨胀到3100dm ，计算以下各过程的Q W U H ∆∆、、、和S ∆。
（1）可逆膨胀；（2）膨胀时实际做功等于最大功的50%；（3）向真空膨胀。
解：{}{}21311rev 11001ln18.314300ln J 1.73kJ 501.73kJ 1.73kJ1.7310J K 5.76J K300(2) 1.7350%kJ=0.865kJ 0.865kJ000.865kJ =5.76J K (3)05.76J V W nR T V W Q U H Q S TW W U H Q W S W Q U H S ---⎧⎫-==⨯⨯⨯=⎨⎬⎩⎭=-=∆=∆=⨯∆==⋅=⋅-=⨯=-∆=∆==-=∆⋅==∆=∆=∆=（）1K-⋅2.在101.325kPa 下，将150g,0℃的冰放入1kg,25℃的水中熔化，假设这是一个孤立系统，计算该过程的熵变。
已知0℃时冰的熔化热为11sm6020J molH-∆=⋅ ,水的比热容为114.184J Kg--⋅⋅。
解：{}33327311.3,m ,rev 122731506020J=50.210J181kg 250100025 4.184J=-104.510J 50.210150 4.1841000(25) 4.1840,11.3d p p Q Q Q Q t t t nC TnC Q S S S S TT+⎧⎫=⨯⨯⎨⎬⎩⎭=-⨯⨯⨯<⨯+⨯⨯+⨯-⨯==∆=∆+∆+∆=++⎰冰吸水放冰吸水放总冰水水冰全部熔化需吸热：℃水冷却到℃放热为：系统终态为的液水℃27311.3m 27325311d 50.210{4.184150[ln(27311.3)ln(273)] 4.1841000[ln(27311.3)ln(27325)]}J K 12.42J K273TTS ++--⨯∆=+⨯+-+⨯⨯+-+⋅=⋅⎰总3.10mol 理想气体从40℃冷却到20℃，同时体积从3250dm 变化到350d m ，如果该气体的定压摩尔热容为1129.20J Km ol--⋅⋅，求此过程的S ∆。
《工程热力学》(第四版)习题提示及答案06章习题提示与答案
习题提示与答案第六章 热能的可用性及火用分析6-1 汽车用蓄电池中储存的电能为1 440W ·h 。
现采用压缩空气来代替它。
设空气压力为6.5 MPa 、温度为25 ℃，而环境的压力为0.1MPa ，温度为25 ℃，试求当压缩空气通过容积变化而作出有用功时，为输出1 440 W ·h 的最大有用功所需压缩空气的体积。
提示：蓄电池存储的电能均为可转换有用功的火用 ，用压缩空气可逆定温膨胀到与环境平衡时所作出的有用功替代蓄电池存储的电能，其有用功完全来源于压缩空气的火用 ，即W u =me x ,U 1。
单位质量压缩空气火用 值()()()010010011,x s s T v v p u u e U ---+-=，空气作为理想气体处理。
答案：V =0.25 m 3。
6-2 有一个刚性容器，其中压缩空气的压力为3.0 MPa ，温度和环境温度相同为25 ℃，环境压力为0.1 MPa 。
打开放气阀放出一部分空气使容器内压力降低到1.0 MPa 。
假设容器内剩余气体在放气时按可逆绝热过程变化，试求：(1) 放气前、后容器内空气比火用U e x,的值；(2) 空气由环境吸热而恢复到25 ℃时空气的比火用U e x,的值。
提示：放气过程中刚性容器中剩余气体经历了一个等熵过程，吸热过程为定容过程；空气可以作为理想气体处理；各状态下容器中空气的比 火用()()()00000x s s T v v p u u e U ,---+-=。
答案：e x ,U 1=208.3 kJ/kg ，e x ,U 2=154.14 kJ/kg ，e x ,U 3=144.56kJ/kg 。
6-3 有0.1 kg 温度为17 ℃、压力为0.1 MPa 的空气进入压气机中，经绝热压缩后其温度为207 ℃、压力为0.4 MPa 。
若室温为17 ℃，大气压力为0.1 MPa ，试求该压气机的轴功，进、出口处空气的比 火用 H e x,。
热力学基础练习题答案版
热⼒学基础练习题答案版热⼒学基础练习题1、热⼒学第⼀定律ΔU=Q+W 只适⽤于（ D ）(A) 单纯状态变化 (B) 相变化(C) 化学变化 (D) 封闭物系的任何变化2、关于焓的性质, 下列说法中正确的是（ D ）(A) 焓是系统内含的热能, 所以常称它为热焓(B) 焓是能量, 它遵守热⼒学第⼀定律(C) 系统的焓值等于内能加体积功(D) 焓的增量只与系统的始末态有关3、第⼀类永动机不能制造成功的原因是（ A ）(A) 能量不能创造也不能消灭(B) 实际过程中功的损失⽆法避免(C) 能量传递的形式只有热和功(D) 热不能全部转换成功4、下列叙述中不具状态函数特征的是（ D ）A.系统状态确定后，状态函数的值也确定B.系统变化时，状态函数的改变值只由系统的初终态决定C.经循环过程，状态函数的值不变D.状态函数均有加和性5、下列叙述中，不具可逆过程特征的是（ C ）A.过程的每⼀步都接近平衡态，故进⾏得⽆限缓慢B.沿原途径反向进⾏时，每⼀⼩步系统与环境均能复原C.过程的初态与终态必定相同D.过程中，若做功则做最⼤功，若耗功则耗最⼩功6、在下列关于焓的描述中，正确的是（ C ）A.因为ΔＨ＝Ｑ，所以焓是恒压热ＰB.⽓体的焓只是温度的函数C.⽓体在节流膨胀中，它的焓不改变D.因为ΔＨ＝ΔＵ＋Δ（ＰＶ），所以任何过程都有ΔＨ>０的结论7、下⾯关于标准摩尔⽣成焓的描述中，不正确的是（ C ）C.⽣成反应的温度必须是298.15KD.⽣成反应中各物质所达到的压⼒必须是100KPa8、选出下列性质参数中属于容量性质的量 ( C )A.温度TB.浓度cC.体积VD.压⼒p9、关于节流膨胀, 下列说法正确的是( B )(A) 节流膨胀是绝热可逆过程 (B) 节流膨胀中系统的内能变化(C) 节流膨胀中系统的焓值改变(D) 节流过程中多孔塞两边的压⼒不断变化10、如图，在绝热盛⽔容器中，浸⼊电阻丝，通电⼀段时间，通电后⽔及电阻丝的温度均略有升⾼，今以电阻丝为体系有：( B )(A) W =0，Q <0，U <0 (B). W＞0，Q <0，U >0(C) W <0，Q <0，U >0 (D). W <0，Q =0，U >011、若将⼈作为⼀个体系，则该体系为 ( C )A.孤⽴体系B.封闭体系C.敞开体系D.⽆法确定12、刚性绝热箱内发⽣⼀化学反应，则反应体系为 ( A )A.孤⽴体系B.敞开体系C.封闭体系D.绝热体系13、下列性质属于强度性质的是 ( D )A.内能和焓B.压⼒与恒压热容C.温度与体积差A.状态⼀定，值⼀定B.在数学上有全微分性质C.其循环积分等于零D.所有状态函数的绝对值都⽆法确定15、关于等压摩尔热容和等容摩尔热容，下⾯的说法中不正确的是 ( B )A.Cp,m 与Cv,m不相等，因等压过程⽐等容过程系统多作体积功B.Cp,m –Cv,m=R既适⽤于理想⽓体体系，也适⽤于实际⽓体体系C.Cv,m=3/2R适⽤于单原⼦理想⽓体混合物D.在可逆相变中Cp,m 和Cv,m都为⽆限⼤16、对于理想⽓体，⽤等压热容Cp计算ΔH的适⽤范围为 ( C )A.只适⽤于⽆相变，⽆化学变化的等压变温过程B.只适⽤于⽆相变，⽆化学变化的等容变温过程C.适⽤于⽆相变，⽆化学变化的任意过程D.以上答案均不正确17、H＝Q p此式适⽤于哪⼀个过程:( B )（A）理想⽓体从101325Pa反抗恒定的10132.5Pa膨胀到10132.5Pa （B）在0℃、101325Pa下，冰融化成⽔（C）电解CuSO4的⽔溶液（D）⽓体从(298K，101325Pa)可逆变化到(373K，10132.5Pa )2=2NH3的反应进度ξ=1mol时，它表⽰系统中 ( A )A.有1molN2和3molH2变成了2molNH3B.反应已进⾏完全，系统中只有⽣成物存在C.有1molN2和3molH2参加了反应D.有2molNH3参加了反应19、对于化学反应进度，下⾯表述中正确的是 ( B )A.化学反应进度之值，与反应完成的程度⽆关B.化学反应进度之值，与反应式写法有关C.对于指定反应，化学反应进度之值与物质的选择有关D.反应进度之值与平衡转化率有关20、对于化学反应进度，下⾯表述中不正确的是 ( B )A.化学反应进度随着反应进⾏⽽变化，其值越⼤，反应完成的程度越⼤B.化学反应进度之值与反应式写法⽆关C.对于指定的反应，反应进度之值与物质的选择⽆关D.化学反应进度与物质的量具有相同的量纲21、欲测定有机物的燃烧热Q p ,⼀般使反应在氧弹中进⾏，实测得热效为Q V。
化工热力学复习题及答案
第1章 绪言一、是否题1. 孤立体系的热力学能和熵都是一定值。
(错。
G S H U ∆∆=∆=∆,,0,0但和0不一定等于A ∆，如一体积等于2V 的绝热刚性容器，被一理想的隔板一分为二，左侧状态是T ，P 的理想气体，右侧是T 温度的真空。
当隔板抽去后，由于Q ＝W ＝0，0=U ∆，0=T ∆，0=H ∆，故体系将在T ，2V ，0.5P 状态下达到平衡，()2ln 5.0ln R P P R S =-=∆，2ln RT S T H G -=-=∆∆∆，2ln RT S T U A -=-=∆∆∆）2. 封闭体系的体积为一常数。
（错）3. 理想气体的焓和热容仅是温度的函数。
（对）4. 理想气体的熵和吉氏函数仅是温度的函数。
（错。
还与压力或摩尔体积有关。
）5. 封闭体系的1mol 气体进行了某一过程，其体积总是变化着的，但是初态和终态的体积相等，初态和终态的温度分别为T 1和T 2，则该过程的⎰=21T T V dT C U ∆；同样，对于初、终态压力相等的过程有⎰=21T T P dT C H ∆。
（对。
状态函数的变化仅决定于初、终态与途径无关。
）6. 自变量与独立变量是一致的，从属变量与函数是一致的。
（错。
有时可能不一致） 三、填空题1. 状态函数的特点是：状态函数的变化与途径无关，仅决定于初、终态 。
2. 单相区的纯物质和定组成混合物的自由度数目分别是 2 和 2 。
3. 1MPa=106Pa=10bar=9.8692atm=7500.62mmHg 。
4. 1kJ=1000J=238.10cal=9869.2atm cm 3=10000bar cm 3=1000Pa m 3。
5. 普适气体常数R =8.314MPa cm 3 mol -1 K -1=83.14bar cm 3 mol -1 K -1=8.314 J mol -1 K -1 =1.980calmol -1 K -1。
第2章Ｐ－Ｖ－Ｔ关系和状态方程一、是否题1. 纯物质由蒸汽变成液体，必须经过冷凝的相变化过程。
《大学物理》热力学基础练习题及答案解析
《大学物理》热力学基础练习题及答案解析一、简答题：1、什么是准静态过程?答案：一热力学系统开始时处于某一平衡态，经过一系列状态变化后到达另一平衡态，若中间过程进行是无限缓慢的，每一个中间态都可近似看作是平衡态，那么系统的这个状态变化的过程称为准静态过程。
2、从增加内能来说，做功和热传递是等效的。
但又如何理解它们在本质上的差别呢?答：做功是机械能转换为热能，热传递是热能的传递而不是不同能量的转换。
3、一系统能否吸收热量，仅使其内能变化? 一系统能否吸收热量，而不使其内能变化?答：可以吸热仅使其内能变化，只要不对外做功。
比如加热固体，吸收的热量全部转换为内能升高温度；不能吸热使内能不变，否则违反了热力学第二定律。
4、有人认为：“在任意的绝热过程中，只要系统与外界之间没有热量传递，系统的温度就不会改变。
”此说法对吗? 为什么?答：不对。
对外做功，则内能减少，温度降低。
5、分别在Vp-图、Tp-图上，画出等体、等压、等温和绝热过程的曲线。
V-图和T6、 比较摩尔定体热容和摩尔定压热容的异同。
答案：相同点：都表示1摩尔气体温度升高1摄氏度时气体所吸收的热量。
不同点：摩尔定体热容是1摩尔气体，在体积不变的过程中，温度升高1摄氏度时气体所吸收的热量。
摩尔定压热容是1摩尔气体，在压强不变的过程中，温度升高1摄氏度时气体所吸收的热量。
两者之间的关系为R C C v p +=7、什么是可逆过程与不可逆过程答案：可逆过程：在系统状态变化过程中，如果逆过程能重复正过程的每一状态，而且不引起其它变化；不可逆过程：在系统状态变化过程中，如果逆过程能不重复正过程的每一状态，或者重复正过程时必然引起其它变化。
8、简述热力学第二定律的两种表述。
答案：开尔文表述：不可能制成一种循环工作的热机，它只从单一热源吸收热量，并使其全部变为有用功而不引起其他变化。
克劳修斯表述：热量不可能自动地由低温物体传向高温物体而不引起其他变化。
9、什么是第一类永动机与第二类永动机?答案：违背热力学第一定律（即能量转化与守恒定律）的叫第一类永动机，不违背热力学第一定律但违背热力学第二定律的叫第二类永动机。
大学物理热力学基础习题
2
b
c
1
a
d
2
3
V (× 10 −2 m3 )
(2)气体循环一次做的净功为图中矩形面积 气体循环一次做的净功为图中矩形面积
W = Pb (Vc − Vb ) − Pd (Vd − Va ) = 100 J
P (×105 Pa)
2
b
c
1
a
d
2
3
V (× 10 −2 m3 )
(3)证明 aTc=TbTd 证明T 证明
6.一定量某理想气体所经历的循环过程是： 一定量某理想气体所经历的循环过程是： 一定量某理想气体所经历的循环过程是 从初态（ 开始， 从初态（V0，T0）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 T0，最后经等温过程使其体积回复 则气体在此循环过程中： 为 V0，则气体在此循环过程中： （A）对外作的净功为正值； ）对外作的净功为正值； （B）对外作的净功为负值； ）对外作的净功为负值； （C）内能增加了； ）内能增加了； （D）从外界净吸的热量为正值。 ）从外界净吸的热量为正值。 [B]
解：（1）第二个循环热机的效率 ）
W T2 η= =1− T1 Q1
T2 ∴ Q1 = W 1 − T1
−1
Q 2 T2 且 = Q1 T1
T2 T2 T2 W 即 Q2 = 1 − ⋅ W = T1 − T2 T1 T1
= 2.4 × 10 J
4
又：第二个循环所吸的热 Q1 ' = W1 '+Q2 ' = W '+Q2
b
V1
c
V2 V
在 ca 的过程
热力学基础-练习题及参考答案
热力学基础练习1一、选择题1. 在下列各种说法：(1) 准静态过程就是无摩擦力作用的过程；(2) 准静态过程一定是可逆过程；(3) 准静态过程是无限多个连续变化的平衡态的连接；(4) 准静态过程在p－V图上可用一连续曲线表示。
中，正确的是( )A. (1)、(2)；B. (3)、(4)；C. (2)、(3)、(4)；D. (1)、(2)、(3)、(4)。
2. 气体在状态变化过程中，可以保持体积不变或保持压强不变，这两种过程( )A. 一定都是准静态过程；B. 不一定是准静态过程；C. 前者是准静态过程，后者不是准静态过程；D. 后者是准静态过程，前者不是准静态过程。
3. 质量一定的理想气体，从相同状态出发，分别经历等温过程、等压过程和绝热过程，使其体积增加一倍．那么气体温度的改变(绝对值)在( )A. 绝热过程中最大，等压过程中最小；B. 绝热过程中最大，等温过程中最小；C. 等压过程中最大，绝热过程中最小；D. 等压过程中最大，等温过程中最小。
4. 如图所示，一定量的理想气体，沿着图中直线从状态a( 压强p1=4atm，体积V1=2L)变到状态b( 压强p2=2atm，体积V2=4L)．则在此过程中( )A. 气体对外作正功，向外界放出热量；B. 气体对外作正功，从外界吸热；C. 气体对外作负功，向外界放出热量；D. 气体对外作正功，内能减少。
二、填空题1. 不规则地搅拌盛于绝热容器中的液体，液体温度在升高，若将液体看作系统，则：(1) 外界传给系统的热量零；(2) 外界对系统作的功________零；(3) 系统的内能的增量_________零（填大于、等于、小于）。
2. 某理想气体等温压缩到给定体积时外界对气体作功|W1|，又经绝热膨胀返回原来体积时气体对外作功|W2|，则整个过程中气体(1) 从外界吸收的热量Q=________________；(2) 内能增加了∆E=______________________。
热力学基础习题、答案及解法(2011.1.6)
热力学基础习题、答案及解法一、选择题1. 如图一所示，一定量的理想气体，由平衡状态A 变到平衡状态B （b a P P =），则无论经过的是什么过程，系统必然 【B 】（A ）对外做正功 （B ）内能增加 （C ）从外界吸热 （D ）向外界吸热2. 对于室温下的单原子分子理想气体，在等压膨胀的情况下，系统对外所做的功与从外界吸收的热量之比Q W 等于 【C 】 （A ）32 （B ）21 （C ）52 （D ）72参考答案：T R MW p ∆=μT R i M Q p ∆⎪⎭⎫⎝⎛+=22μ522222=+=∆⎪⎭⎫ ⎝⎛+∆=i T R i M TR MQ W pp μμ3. 压强、体积、温度都相等的常温下的氧气和氦气，分别在等压过程中吸收了相等的热量，它们对外做的功之比为 【C 】 （A ）1：1 （B ）5：9 （C ）5：7 （D ）9：5参考答案：T R i M Q p ∆⎪⎭⎫ ⎝⎛+=22μ RT M pV μ=氦氧T T ∆⎪⎭⎫⎝⎛+=∆⎪⎭⎫ ⎝⎛+223225 P VA∙B∙O1图75=∆∆氦氧T T T R M W p ∆=μ 75=∆∆=氦氧氦氧T T W W p p 4. 在下列理想气体过程中，哪些过程可能发生？ 【D 】 （A ）等体积加热时，内能减少，同时压强升高 （B ）等温压缩时，压强升高，同时吸收 （C ）等压压缩时，内能增加，同时吸热 （D ）绝热压缩时，压强升高，同时内能增加参考答案：0=dV 0=W T R i M E Q ∆⎪⎭⎫⎝⎛=∆=2μ 0=dT 0=∆E !11!2ln lnp p RT M V V RT MW Q μμ=== 0=dp T R i M Q ∆⎪⎭⎫ ⎝⎛+=22μ T R i M E ∆⎪⎭⎫ ⎝⎛=∆2μ T R MV p W ∆=∆=μ 0=dQ 0=Q ⎰⎪⎪⎭⎫⎝⎛--=-=∆⎪⎭⎫⎝⎛=-=∆--1011001112γγγγμV V V p pdV T R i M W E5. 分别在等温、等压、等容情况下，将400J 的热量传给标准状态下的2mol 氢气，关于3个过程热量和内能的变化说法正确的是【D 】 （A ）等容过程做功最多，等压过程内能增加最多 （B ）等压过程做功最多，等容过程内能增加最多 （C ）等温过程做功最多，等压过程内能增加最多 （D ）等温过程做功最多，等容过程内能增加最多参考答案：0=dV 0=W T R i M E Q ∆⎪⎭⎫⎝⎛=∆=2μ 0=dT 0=∆E !11!2ln lnp p RT M V V RT MW Q μμ===0=dp T R i M Q ∆⎪⎭⎫ ⎝⎛+=22μ T R i M E ∆⎪⎭⎫ ⎝⎛=∆2μ T R MV p W ∆=∆=μ 6. 如图所示，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ΔE ，则以下哪种说法是正确的？ 【A 】 （A ）系统从外界吸收热量，内能增大； （B ）系统从外界吸收热量，内能减少； （C ）系统向外界放出热量，内能增大； （D ）系统向外界放出热量，内能减少。
大学物理热力学基础习题与解答 PPT
QAB
m M
CP (TB
TA )
8 V/m3
5 2
( pBVB
p AVA )
14.9 105 J
全过程：Q QBC QAB 14.9 10 5 J 由图得， TA TC
E 0
W Q E 14.9105 J
3. 图所示，有一定量的理想气体，从初状态 a
3 4
ln
4
p1V1
净热量为
Q
W
3 4
ln
4
p1V1
4. 设燃气涡轮机内的理想气体作如图所示的循环过程， 其中 1 2 ，3 4 为绝热过程；2 3 ，4 1 为 等压过程，证明此循环的效率为
1
1 p1 p2
解：在等压过程中吸热为
T3
p2
由上述二式得： T1 T4 T4 T1 T2 T3 T3 T2
从而证得循环的效率为
1
1 T1
T2
1
p1 p2
[B ]
8. 如图，一卡诺机由原来采用循环过程 a b c d a
改为采用循环过程 ab' c' da ，则循环过程 的
（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
Wabcd Wab'c' d
1 T2
T1
[D]
p a
b b
E E3 E4 1246 .5 J
2. 一定量的单原子分子理想气体，从A态出发经过等压过 程膨胀到B态，又经过绝热过程膨胀到C态，如图所示。 试求这全过程中，该气体对外所做的功、内能的增量以及 吸收的热量。
热力学基础练习题
热力学基础练习题一、选择题1．关于热力学过程，下列说法正确的是： ( ) A 、 准静态过程一定是可逆过程； B 、 非准静态过程不一定是不可逆过程； C 、 可逆过程一定是准静态过程； D 、 不可逆过程一定是非准静态过程．2. 如图所示，当气缸中的活塞迅速向外移动而使气体膨胀时，气体所经历的过程（ ） A ．是准静态过程，它能用p-v 图上的一条曲线表示 B ．不是准静态过程，但它能用p-v 图上的一条曲线表示 C ．不是准静态过程，它不能用p-v 图上的一条曲线表示 D ．是准静态过程但它不能用p-v 图上的一条曲线表示3．如图所示，一定量理想气体从体积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，其中吸热量最多的过程（ ）（A ）是A →D. （B ） 是A →C. （C ）是A →B.（D ）既是A →B 也是A →C , 两过程吸热一样多。
4．气体的摩尔定压热容m P C ,大于摩尔定容热容m V C ,，其主要原因是（ ） （A ）膨胀系数不同； （B ）温度不同；（C ）分子引力不同； （D ）气体膨胀需作功。
5．氦气、氮气、水蒸汽(均视为刚性分子理想气体)，它们的摩尔数相同，初始状态相同，若使它们在体积不变情况下吸收相等的热量，则（ ） (A) 它们的温度升高不相同，压强增加不相同． (B) 它们的温度升高相同，压强增加不相同． (C) 它们的温度升高不相同，压强增加相同． (D) 它们的温度升高相同，压强增加相同．6．理想气体在如图中实线所示的由状态1到状态2的准静态过程中： （ ） A 、000>>>∆Q W E ，，; B 、000<><∆Q W E ，，； C 、000>><∆Q W E ，，； D 、000=><∆Q W E ，，p pVOA B C D7．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 =。
大学物理第六章 习题答案
第六章 热力学基础 习题答案一、单选题1-5 DAACD 6-10 ADCDA二、填空题1. 500J; 700J2. 3/2 P 1V 1；03. 1/2； 24．33.3% ； 8.31⨯103J5. 320K ； 4三、计算题1.解：由题意可知：气体经历等压变化，且对外做功为：（1）若气体为单原子分子，即： i=3（2）若气体为双原子分子，即： i=52.解：（1）因为气体为卡诺循环，且高温T 1 = 1000 K ，低温T 2 = 300 K 该循环的效率满足：（2）若低温热源不变，设高温热源温度为T 1，则有：解得： T 1 = 1500 K 即高温热源温度需提高500K（3）若高温热源不变，设低温热源温度为T 2，则有：JT R MV p A 200=∆=∆=μJ A T R i M Q p 50025221==∆+=μJ A T R i M Q p 70027222==∆+=μ%7010003001000112=-=-=T T η%8030011112=-=-=T T T T η%80100010001212=-=-=T T T η解得： T 2 = 200 K 即低温热源温度需降低100K3.解：氦气（1）定容过程，V =常量，W =0 由Q E W =∆+ 知21()623 J V M Q E C T T μ=∆=-=（2）定压过程，P =常量 321() 1.0410 J P M Q C T T μ=-=⨯与（1）相同（3）与（1）相同 （外界对系统做功）4.解：（1）等容过程等温过程（2）等温过程等容过程3=i E ∆J 417=∆-=E Q W 0=Q E ∆J 623-=∆-=E W 0W 1=()()J 5.1246208031.82511211=-⨯⨯⨯=-=∆=∴T T C Mm E Q V 02=∆E ()J 3.20332ln 8027331.812ln d W 2222=⨯+⨯⨯====∴⎰VV RT M m V p Q V V J 3.203321=+=∴W W W J 5.1246=∆E J 8.93273.20335.124621=+=+=∴Q Q Q 03=∆E ()J 7.16872ln 2027331.812ln 133=⨯+⨯⨯===∴VV RT M m W Q 04=W()()J 5.1246208031.82511244=-⨯⨯⨯=-=∆=∴T T C Mm E Q V J 7.168743=+=∴W W W J2.29345.12467.168743=+=+=∴Q Q Q J 5.124643=∆+∆=∆E E E。
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。
大学化学热力学第六章练习题2
第六章练习题一、填空题1. 按照系统命名法K[Co(en) (C2O4)2]的名称为，外界是，中心原子是，配体是配位原子是，配为数是。
2. 按照系统命名法，配位化合物K3[FeF6]的名称为，中心原子是，配体是配位原子是，配为数是，外界离子是，3. 按照系统命名法，配位化合物[Zn(NH3)4]SO4的名称为，中心原子是，配体是配位原子是，配为数是。
4. 按照系统命名法K4[Fe(CN)6]名称为，中心原子是，配体是，配位原子是，中心原子的配为数是。
5. 在配体CO、CN-、C2O42-、SCN-、S2O32-、en、H4Y和H2O中，属于单齿配体的是，属于异性双基配体的是，属于二齿配体的是，属于六齿配体的是。
6. 配体NCS-、ONO-、NC-的名称分别为、、；配体C2O42-、SCN-、en和H4Y中，配位原子分别是、、和。
二、判断题1.中心原子与配体之间是以配位键结合的。
（）2.中心原子的配位数就等于与其配位的配体数。
（）3.配位单元中配体的数目不一定等于中心原子的配位数。
（）4.异性双基配体中含有两个配位原子，故其为二齿配体。
（）5.在[CoCl2(en)2]Cl中，中心原子的配位数是4。
（）5. EDTA与金属离子通常都能形成6配位的螯合物。
（）6.多齿配体与中心原子形成的螯合环越大，螯合物就越稳定。
（）7. K稳越大，形成的配离子就越稳定。
（）8.异性双基配体也属于单齿配体。
（）9.内界与外界、中心原子与配体间的结合力均为共价键（）10.螯合物中螯合环越多，螯合效应就越强。
（）三、单选题1. 金属离子与EDTA形成配合物时，最常见的配位数是（）A. 8B. 6C. 4D. 22. 对于配合物[Cu(NH3)4][PtCl4]，下列叙述中正确的是（）A. 左边是内界，右边是外界B. 左右两边的都是配离子C. 左边为阴离子，右边为阳离子D. 两种配离子不能构成一个配合物3. 下列配体中属于单齿配体的是（）A. enB. ONO-C. C2O42-D. S2O32-4. 按配合物的价键理论，配合物的中心原子与配体之间的结合力为（）A. 离子键B. 共价键C. 配位键D. 氢键5. 配合物的外界与内界之间的结合力为（）A. 离子键B. 配位键C. 氢键D. 共价键6. 在配合物中，中心原子的配位数等于（）A. 配位体的数目B. 配离子的电荷数C. 配位键的数目D. 配合物外界的数目7. 下列配体中属于单齿配体的是（）A. EDTAB. enC. S2O32－D. SCN-8. 在0.10mol·L-1的[Ag(NH3)2]Cl溶液中，各种组分浓度大小的关系是（）A. c(NH3)>c(Cl-)>c([Ag(NH3)2]+)>c(Ag+)B. c(Cl-)>c([Ag(NH3)2]+)>c(Ag+)>c(NH3)C. c(Cl-)>c([Ag(NH3)2]+)>c(NH3)>c(Ag+)D. c(NH3)>c(Cl-)>c(Ag+)>c([Ag(NH3)2]+)9. 下列配合物中，中心原子的配位数与配体总数不相等的是（）A. [CoCl2(en)2]ClB. [Fe(OH)2(H2O)4]C. [Cu(NH3)4]SO4D. [Ni(CO)4]10. 关于中心原子的配位数，下列说法不正确的是（）A.配位体中含配位原子的个数，就是中心原子的配位数B.中心原子或配体的电荷越高，配位数越大C.中心原子的半径越大，配位数越大D.配位体半径越大，配位数越大11. 下列同一浓度的溶液中，所含粒子数最多的是（）A. Fe2[Fe(CN)6]B. Fe[Fe(CN)6]C. (NH4)2Fe(SO4)2D. (NH4)3[Fe(CN)6]12. 配合物[Cu(en)2]SO4的中心原子及其配位数是（）A. Cu2+，4B. Cu，4C. Cu2+，2D. Cu，213. EDTA作为多齿配体，其配位原子和最常见的齿数是（）A. C和N，6齿B. O和C，4齿C. O和N，6齿D. O和N，8齿14.下列配体中，不属于多齿配体是（）A. enB. ONO-C. C2O42-D. H4Y15.下列叙述中错误的是（）A. 配位键与共价键没有本质区别B. 配合物必定是含有配离子的化合物C. 配合物的内界常比外界更不易解离D. 配位键由配体提供电子对，中心原子接受电子对而形成16. 下列叙述中正确的是（）A. 配合物中的配位键必定是由金属离子接受电子对形成的B. 配位键的强度低于离子键或共价键C. 只有内界的配合物称为配位分子D. 配合物都有内界和外界17. 在K[CoCl4(NH3)2]中，中心原子的氧化数和配位数分别是（）A. +2和4B.+2和6C. +3和6D. +3和418. 在配合物K3[FeF6]中，中心原子的氧化数和配位数分别是（）A. +2和6B.+2和4C. +3和4D. +3和619. 在配合物[Zn(NH3)4]SO4中，配位体和配位数分别是（）A. NH3和4B. NH3和6C. SO42-和4D. Zn2+和620.配合物[Cu(NH3)4]SO4的中心原子所带电荷为（）A. ＋1B. ＋2C. ＋3D. 021. 配合物K3[Fe(CN)6]的中心原子是（）A. K+B. FeC. Fe2+D. Fe3+22. 在K[CoCl4(NH3)2]中，Co的氧化数和配位数分别是（）A. +2和4B.+2和6C. +3和4D.+3和622.下列配体中不属于异性双基配体配体的是（）A. CN-B. NO2-C. SCN-D. H2O。
热力学复习题（带答案）
第一章 绪论一、选择题1.对于同一物系, 内能是体系状态的单值函数概念的错误理解是(D)A. 体系处于一定的状态,具有一定的内能B. 对应于某一状态,内能只能有一数值,不能有两个以上的数值C. 状态发生变化,内能也一定跟着变化D. 对应于一个内能值,可以有多个状态2. 真实气体在什么条件下，其行为与理想气体相近? (D)A 高温高压B 低温低压C 低温高压D 高温低压3. 对封闭体系而言，当过程的始态和终态确定后，下列哪项的值不能确定: (A) A. Q B. Q + W, △U C. W （Q=0）, △U D. Q （W=0）, △U 二、名词解释1.独立变量与从属变量2. 化工热力学的三要素3.均相封闭系统4.热力学性质三、简答题1.自变量与独立变量、函数与从属变量有何区别？2.为什么当非均相封闭系统中各相达到平衡状态时，每个相都可以视为均相封闭系统？第2章 Ｐ-Ｖ-Ｔ关系和状态方程 一、选择题1. T 温度下的过冷纯液体的压力P(A)A.>B.<C.=D.≤2. T 温度下的过热纯蒸汽的压力P (B)A.>B.<C.=D.=0 3. 能表达流体在临界点的P-V 等温线的正确趋势的virial 方程，必须至少用到 （A ） A. 第三virial 系数 B. 第二virial 系数 C. 无穷项 D. 只需要理想气体方程 4.当时，纯气体的值为 （D ）A. 0B. 很高的T 时为0C. 与第三virial 系数有关D. 在Boyle 温度时为零5. 指定温度下的纯物质，当压力低于该温度下的饱和蒸汽压时，则气体的状态为（C ） A. 饱和蒸汽 B. 超临界流体 C. 过热蒸汽 D. 湿蒸汽6. 纯物质的第二virial 系数B （A ） A . 仅是T 的函数 B. 是T 和P 的函数 C . 是T 和V 的函数D. 是任何两强度性质的函数7. 能表达流体在临界点的P-V 等温线的正确趋势的virial 方程，必须至少用到（A ） A. 第三virial 系数 B. 第二virial 系数C. 无穷项D. 只需要理想气体方程8. 对于纯物质，一定温度下的泡点压力与露点压力是（A ）A . 相同的 B. 不同的 C.泡点压力高于露点压力D. 泡点压力低于露点压力9. 对于纯物质，一定温度下泡点与露点，在P －T 图上是（A ）A. 重叠的B. 分开的C. 交叉的D. 平行的 10. 泡点的轨迹称为（A ）A.饱和液相线B. 饱和汽相线()[]P T V P RT,-0→P ()T P s()T P s()T P s ()T P s ()T P s()T P s ()T P s ()T P sC. 超临界曲线D. 升华曲线 11. 露点的轨迹称为（B ）A.饱和液相线B. 饱和汽相线C. 汽液平衡线D. 三相线12. 对于混合物，PR 方程常数a 的表达式∑∑==-=3131)1(i j ij jj ii j i k a a y y a 中的相互作用参数kij ，i ＝j 时，其值（A ） A.为0 B. 为1 C. ＞1 D. 从实验数据拟合得到，在没有实验数据时，近似作零处理13. 对于混合物，PR 方程常数a 的表达式∑∑==-=3131)1(i j ij jj ii j i k a a y y a 中的相互作用参数kij ，i≠j 时，其值（C ） A 为1 B. 为0 C. 从实验数据拟合得到，在没有实验数据时，近似作零处理D.从实验数据拟合得到，在没有实验数据时，近似作1处理14. 计算纯物质的R-K 方程中的参数a,b,是下列哪个因素的函数。
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06章一、填空题1、热力学第二定律的微观实质可以理解为：在孤立系统内部所发生的不可逆过程，总是沿着熵增加的方向进行。
2、热力学第二定律的开尔文表述和克劳修斯表述是等价的，表明在自然界中与热现象有关的实际宏观过程都是不可逆的，开尔文表述指出了____功能转换_________的过程是不可逆的，而克劳修斯表述指出了____热传导______的过程是不可逆的。
3．一定量的某种理想气体在某个热力学过程中，外界对系统做功240J，气体向外界放热620J，则气体的内能减少 (填增加或减少)，E2—E1= -380J。
4．一定量的理想气体在等温膨胀过程中，内能不变，吸收的热量全部用于对外界做功。
5．一定量的某种理想气体在某个热力学过程中，对外做功120J，气体的内能增量为280J，则气体从外界吸收热量为400 J。
6、在孤立系统内部所发生的过程，总是由热力学概率较小的宏观状态向热力学概率较大的宏观状态进行。
7、一定量的单原子分子理想气体在等温过程中,外界对它作功为200J.则该过程中需吸热_____-200__J。
8、一定量的气体由热源吸收热量526610J41810J⋅⨯,则气体对外作⋅⨯,内能增加5功____5.6⨯__J。
10849、工作在7℃和27℃之间的卡诺致冷机的致冷系数为，工作在7℃和27℃之间的卡诺热机的循环效率为。
10、2mol单原子分子理想气体,经一等容过程后,温度从200K上升到500K,则气体吸收的热量为___7479__J。
11、气体经历如图1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 90 J。
12、一热机由温度为727℃的高温热源吸热，向温度为527℃的低温热源放热。
若热机可看作卡诺热机，且每一图1循环吸热2000J,则此热机每一循环作功 400 J。
13、1mol的单原子分子理想气体，在1atm的恒定压强下，从0℃加热到100℃，则气体的内能改变了 1246.5 J。
（摩尔气体常量R=8.31J·mol-1·K-1）二、选择题1、下列说法正确的是：[ A ]（A）孤立系统中的可逆过程，其熵不变；孤立系统中的不可逆过程，其熵要增加；（B）一切系统状态的改变，系统的熵都要增加；（C）一切系统状态的改变，系统的熵减少；（D）孤立系统处于平衡态时，系统的熵趋于最大值，系统的无序度最低。
2、一摩尔的单原子分子理想气体，在一个大气压的恒压下，从0ºC被加热到100ºC,此时气体增加的内能约为[ D ]（A）3.2J; (B) 46J; (C) 120J; (D)1250J。
3、5R2是[ C ]（A）理想气体定体摩尔热容；（B）双原子分子理想气体定体摩尔热容；（C）刚性双原子分子理想气体定体摩尔热容；（D）气体定体摩尔热容。
4、1mol刚性双原子分子理想气体，当温度为T时，其内能为[ C ]（A）RT23；（B）kT23；（C）RT25；（D）kT25。
5、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[ B ]（A）25% （B）50%（C）100% （D）75% 。
6、对于室温下定体摩尔热容.V mC为2.5R的理想气体，在等压膨胀的情况下，系统对外所作的功与从外界吸收的热量之比/W Q等于 [ ]图2（A ）1/3 （B ）1/4 （C ）2/5 (D) 2/7。
7、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、内能的增量和对外作的功三者均为负值的过程 [ ] （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。
8、根据热力第二定律可知 [ ]（A ）功可以全部换为热,但热不能全都转换为功；（B)热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。
9、设热源的绝对温度是冷源的绝对温度的n 倍,则在一个卡诺过程中,气体将把从热源得到的热量1Q 中的多少传递给冷源? [ ](A) 1nQ ； (B) 1(n 1)Q -； (C)1Q n； (D)1Q n 1-。
10、一理想气体初始温度为T,体积为V,此气体由初始状态经绝热膨胀到体积为2V;又经等容升温到温度为T,最后经等温压缩恢复到体积V.则此过程中 [ ](A) 气体向外界放热； (B)气体对外界做功； (C) 气体内能增加； (D)气体内能减少。
11、如图2所示，1mol 理想气体从状态A 沿直线到达B,21212,2p p V V ==,则此过程系统做的功和内能的变化为 [ ]（A ）W>0,ΔE>0 ；(B) W<0,ΔΕ<0(C)W>0,ΔE ＝0 ；（D ）W<0，ΔΕ>0。
三、判断题1、第二永动机是不可能实现的。
（ √ ）图32、内能的增量21V ,m 21ME E C (T T )μ-=-只适用于理想气体准静态过程。
（ √ ）3、平衡过程一定是可逆过程。
（ × ）4、第一永动机是可能实现的。
（ × ）5、系统经历一个循环过程后，它的内能为零。
（ × ）6、孤立系统的一切自发过程都是向着熵增大的方向进行。
（ √ ）7、功2V 1V w pdv =⎰的适用范围是理想气体准静态过程。
（ × ）8、一切自然过程都是不可逆过程。
（ √ ） 9、在等体过程中系统所做的功为零。
（ √ ） 10、5R 2是刚性双原子分子理想气体定体摩尔热容。
（ √ ）四、解答题1、如图3表示一氮气循环过程，求一次循环过程气体对外做的功和循环效率。
再一次循环过程中 温度不变 内能不变 W 为围成的面积 W=2.0*10 3由理想气体状态方程 T1、T22、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。
在这两个过程中氧气各吸收了多少热量?各增加了多少内能？对外各做了多少功？ 1mol 氧气体积不变 Q=5/2R(T2-T1) 压强不变 Q=7/2R(T2-T1) 由理想气体状态方程 W=3、 一定量氢气在保持压强为4.00×510Pa 不变的情况下，温度由000C ⋅升高到0500C ⋅时，吸收了6.0×410 J 的热量。
(1) 求氢气的量是多少摩尔?图4(2) 求氢气内能变化多少? (3) 氢气对外做了多少功? 1.Q=7/2α(T2-T1) 2.由理想气体内能方程 = 3.由理想气体状态方程 W=4、一热力学系统由如图4所示的状态a 沿acb 过程到达状态b 时，吸收了560J 的热量，对外做了356J 的功。
(1) 如果它沿adb 过程到达状态b 时，对外做了220J 的功，它吸收了多少热量? (2)当它由状态b 沿曲线ba 返回状态a 时，外界对它做了282J 的功，它将吸收多少热量？是真吸了热，还是放了热? (1).Q=△E+W△E=204J Q1=404J (2).5、一台家用冰箱，放在气温为300K 的房间内，做一盘—13℃的冰块需从冷冻室取走52.0910J ⨯的热量。
设冰箱为理想卡诺致冷机。
（1）做一盘冰块所需要的功是多少？（2）若此冰箱能以212.0910J s -⨯⋅的速率取出热量，求做一盘冰块需多少时间？此冰箱的电功率是多少瓦？6、使一定质量的理想气体的状态按图5中的曲线沿箭头所示的方向发生变化，图线的BC 段是以P 轴和V 轴为渐近线的双曲线。
（1）已知气体在状态A 时的温度A T ＝300K ，求气体在B ，C 和D 状态时的温度。
（2）从A 到D 气体所做的总功是多少？ （3）ABCD 过程中气体的内能增量是多少？图7图6（4）ABCD 过程中气体所吸收的热量各是多少？7、一定量的某种理想气体进行如图6所示的循环过程。
已知气体在状态A 的温度为027A t C =。
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，内能的改变量和气体从外界吸收的总热量。
8、如图7为一循环过程的T —V 图线。
该循环的工质是γ mo1的理想气体。
其,V m C 和γ均已知且为常量。
已知a 点的温度为1T ，体积为1V ，b 点的体积为2V ，ca 为绝热过程。
求： (1) c 点的温度； (2) 循环的效率。
第6章一、填空题1、增大；2、功热转换，热传导；3、减少，-380；4、不变，对外做功；5、400；6、较小，较大；7、－200；8、51.5210J -⨯； 9、14 , 6.67% 。
10、7479 ； 11、90J ；12、400； 13、1246.5。
二、选择题1、（A ）；2、(D)；3、（C ）；4、（C ）；5、（B ）；6、(D)；7、(C)；8、（D ）；9、(C)； 10、(A)； 11、(C)。
三、判断题1、∨ ；2、∨；3、×；4、 ×；5、×；6、∨；7、×；8、∨；9、∨；10、∨。