4.热力学 习题及答案

一、9选择题（共21分，每题3分）

1、理想气体从p-V图上初态a分别经历如图所示的(1)或(2)过程到达末态b.已知Ta

(A) Q1>Q2>0; (B) Q2>Q1>0;

(C) Q2

(E) Q1=Q2>0.

2、图(a),(b),(c)各表示连接在一起的两个循环过程,其中(c)图是两个半径相等的圆构成的两个循环过程, 图(a)和(b)则为半径不相等的两个圆.那么:

[ C ]

(A) 图(a)总净功为负,图(b)总净功为正,图(c)总净功为零;

(B) 图(a)总净功为负,图(b)总净功为负,图(c)总净功为正;

(C) 图(a)总净功为负,图(b)总净功为负,图(c)总净功为零;

(D) 图(a)总净功为正,图(b)总净功为正,图(c)总净功为负.

3、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ab’c’da,那么循环abcda

与ab’c’da所做的净功和热机效率变化情况是:

(A)净功增大,效率提高; [ D ]

(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.

4、一定量的理想气体分别由图中初态a经①过程ab和由初态a’经②过程初态

a ’c

b 到达相同的终态b, 如图所示,则两个过程中气体从外界吸收的热量Q 1,Q 2的关系为 [ B ] (A) Q 1<0,Q 1>Q 2 ; (B) Q 1>0, Q 1>Q 2 ;

(C) Q 1<0,Q 10, Q 1

5、根据热力学第二定律可知: [ D ]

(A) 功可以全部转换为热,但热不能全部转换为功;

(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.

6、对于理想气体来说,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的功三者均为负值 [ D ]

(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.

7、在下列各种说法中,哪些是正确的 [ B ] (1) 热平衡过程就是无摩擦的、平衡力作用的过程. (2) 热平衡过程一定是可逆过程.

(3) 热平衡过程是无限多个连续变化的平衡态的连接.

(4) 热平衡过程在p-V 图上可用一连续曲线表示. (A) (1),(2); (B) (3),(4); (C) (2),(3),(4); (D) (1),(2),(3),(4). 8、对于室温下的双原子分子理想气体,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A/Q 等于: [ D ] (A) 1/3; (B) 1/4; (C) 2/5; (D) 2/7.

9、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) 75％ (D) ％

10、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 ［ B ］ (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．

二、填空题

1、有1mol 刚性双原子分子理想气体,在等压膨胀过程中对外做功A,则其温度变

p V

化ΔT=___ A/R ___;从外界吸收的热量Q p =__7A/2 ___.

2、一个作可逆卡诺循环的热机,其效率为η,它的逆过程的致冷机致冷系数w = T2/(T1-T2),则η与w 的关系为_____1

1W η

=

-_____.

3.一热机由温度为727℃的高温热源吸热,向温度为527℃的低温热源放热.若热机在最大效率下工作,且每一循环吸热2000J,则此热机每一循环做功__400________J. 4．热力学第二定律的克劳修斯叙述是_热量不能自动地从低温物体传向高温物体开尔文叙述是_不可能把从单一热源吸收的热量在循环过程中全部转变为有用的功，而不引起任何其他物体为生变化_________________________.

5、下面给出理想气体状态方程的几种微分形式,指出它们各表示什么过程. (1)pdV=(m/M)RdT 表示___等压_________过程; (2)Vdp=(m/M)RdT 表示_____等体_________过程; (3)pdV+Vdp=0表示_______等温_______过程.

6、如图,温度为T 0,2T 0,3T 0三条等温线与两条绝热线围成三个卡诺循环:(1)abcda;(2)dcefd;(3)abefa,则其效率分别为: η1=%___;η2=___50% ___;η3=____ %___.

7． 理想气体在如图所示a-b-c 过程中，系统的内能增量

E ∆=___0__

8.已知一定量的理想气体经历p －T 图上所示的循环过程，图中过程1－2中，气体___吸热__（填吸热或放热）。

p

T

O 1 2

3

9、一定量的理想气体,从p-V 图上状态A 出发,分别经历等压、等温、绝热三种过程由体积V 1膨胀到体积V 2,试画出这三种过程的p-V 图曲线.在上述三种过程中:

(1) 气体对外做功最大的是____等压______过程; (2) 气体吸热最多的是___等压_______过程.