第五章 练习题

第五章练习题一、填空题1、在右图的三个过程中，理想气体从同一状态出发，达到末态体积相同，则 过程对外做功最多， 过程内能减小， 过程内能不变。

2、理想气体绝热地向真空自由膨胀，其内能 ，熵 。

3、给定一理想气体，从标准状态(P 0, V 0, T 0)开始作绝热膨胀使体积增大到3倍，膨胀后的温度是T= ；、压强P= 。

4、理想气体的内能是 的函数，实际气体的内能是 的函数。

5、设气体状态方程是V=P a(a 为常数)，则气体从V 1膨胀到V 2所做的功为 。

6、一定量的理想气体热容与系统所经历 关，理想气体的定容摩尔热容的一般表达式 为 ，其国际制单位是 ，测得某种理想气体的比热容比γ为1.4，其定容摩尔热容C V 为 ，定压摩尔热容C p 为 。

7、理想气体在准静态过程中，由热力学第一定律得到dT C Q d p ν= ,这是 过程，若得到Vdp=νC p dT 则是 过程。

8、可逆过程与准静态过程相比较， 过程必定是 _过程，而且是无能量耗散的过程，非静态过程必然是 过程。

9、实际气体的内能是其中所有分子 和分子间的 的总和，因此是 和 _的函数。

一摩尔范德瓦耳斯气体内能的表达式是 。

10、某种理想气体的定容摩尔热容量为3cal ·mol -1·K -1，则该理想气体的定压摩尔热容量约为 。

12、一定量的理想气体，从同一态分别经过等温、等压和绝热过程，使气体体积增加一倍，其中以 过程气体对外做功最大；绝热过程对外做功最小。

13、设气体状态方程是P aV =(a 为常数)，则气体从体积V 1膨胀到体积V 2，所做的功为 。

14、如图所示，一定质量的理想气体，由初态A 经不同的过程到达终态B ，在过程 中，系统对外做功最多，过程_______中系统吸热最多，系统内能变化Δu 零。

15、如图所示，体积为2V 0的导热容器，中间用隔板隔开，左边有一摩尔理想气体右边为真空，环境温度为T ，如将隔板抽掉，左边气体向右边扩散，在此扩散过程中气体做的功A=_ _；外界向系统传递的热量Q=_ _，如将气体缓慢等温压缩到V 0(无摩擦过程)，外界对气体做的功A= ___，传给外界的热量Q= _，其膨胀过程为 逆过程。

16、理想气体在准静态过程中，热力学第一定律的数学表达式或 。

17、质量相等的氧、氦、二氧化碳分别贮在容积相同的容器内，初始温度相等。

气的初始压强最大，等容加热时吸热相等，它们的温度变化 ，三种气体的内能变化 ，氧气的定容比热容是 。

假定三种气体都是刚性分子组成的理想气体。

二、选择题1、下列说法正确的是：( )A 、系统的状态一定，则热量一定；B 、状态一定则内能一定；C 、内能一定则状态必一定；D 、状态一定能对外做的功一定2、一个气体系统遵从状态方程a pv =2，则气体从v 1膨胀到v 2的过程中对外所做的功为：( )A 、)11(21v v a -B 、)11(21v v a +C 、)11(12v v a -D 、-)11(21v v a +3、实际气体经节流膨胀后，它的温度( )A 、升高B 、降低C 、不升高也不降低D 、可能升高也可能降低 4、下列说法正确的是( )A 、功可以完全变成热，但热不能完全变为功；B 、热量不能由低温物体传到高温物体；C 、不可逆过程就是不能沿反向进行的过程；D 、可逆过程是一种理想的极限过程，不能实现5、一绝热密闭容器，用隔板分成相等两部分，左边装有一定量的气体，压强为P 0，右边为真空，若将隔板抽去，气体自由膨胀，达到平衡时气体压强是( )A 、20PB 、02P rC 、0PD 、其它 (r=C p /C V ) 6、下列那种说法正确( )A 、 物体温度愈高，则热量愈多；B 、 物体温度愈高，则内能愈多；C 、 物体吸收热量愈多，则温度愈高。

7、下列提法那种正确( )A 、可逆过程一定是准静态过程；B 、准静态过程一定是可逆的；C 、不可逆过程一定不是准静态过程8、理想气体压强和体积的关系是P aV =，当体积由V 1变到V 2，其体积功为（ ） A 、)11(212V V a -B 、)11(122V V a -C 、)11(212V V a -9、对理想气体内能下面那种理解正确( )A 、 对应某一态，内能只具有一个量值；B 、 对应某一态内能是可以直接测定的；C 、 对应某一态内能可以有两个以上的值 10、下列说法正确的是( )A 、一定量的某种气体处于某一状态就具有确定数值的内能B 、参考态的内能值确定以后，某状态气体的内能只有一个数值C 、气体内能的改变量与参考态的内能值有关11、在P-V 图上AB 两点表示一定质量的气体任意给定的两个状态，由AB 两点可知( )A 、Q 是确定的B 、ΔS 是确定的C 、ΔU 是确定的 12、两正向卡诺循环所围面积相等，下列说法正确的是( )A 、吸热相等B 、放热相等C 、效率相等D 、吸热与放热的差值相等 13、工作在200K 和300K 之间的一切热机，其可能的最大效率是( )A 、2/3B 、1/3C 、1/214、一定量的理想气体从同一初态分别经过等温、等压、绝热过程，使气体的体积增加一倍，那么做功最多的过程是( ) A 、等温 B 、等压 C 、绝热15、若规定系统对外做功为正，则下列三种情况哪个正确( )A 、第一个图做正功B 、第二个图做功为零C 、第三个图做正功16、理想气体从初态P 0 ,V 0 ,T 0 ，经准静态膨胀到体积为V ，如按等压、等温、绝热三种不同过程进行，则( )A 、T T >T r >T bB 、ΔU p >ΔU r >ΔU TC 、A p >A r >A TD 、Q p >Q T >Q r 17、热功当量(1cal=4.18J)意义是( )A 、 一卡的热量可以全部转化4.18J 的功B 、 4.18J 的功可以全部变为一卡的热C 、 1卡和4.18J 的功，作用在一个热力学系统所产生的效果不同18、处于零摄氏度和一个大气压下的一摩尔单原子理想气体放在如图所示的容器的A 室中，另一室B 完全真空，两室体积均为V ，现将A 、B 之间的隔板抽掉，则A 室中气体向B 室膨胀。

试确定气体内能改变多少[ ]A 、38JB 、-25.2JC 、-133JD 、0JE 、-2.96×103J19、一定质量的理想气体经过压缩过程后，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，那么这个过程应是[ ]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 20、压强、体积和温度都相同(常温条件)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[ ] A 、1：1 B 、5：9 C 、5：7 D 、9：521、一摩尔单原子理想气体，初态温度为T 1，压强为P 1，体积为V 1，将此气体准静态地绝热压缩至体积V 2，外界需做多少功[ ]A 、23P 1V 1[(21V V )2/3-1] B 、]1)[(25522111-V V V P C 、]1)[(232111-V V V P D 、])(1[23322111V V V P - 22、如图所示，把两热机串联使用，热机1从温度为T 1的热源中获得热量为Q 1，向温度为T 2的热源放出热量为Q 2，热机2从温度为T 2的热源获取热量为Q 2，向温度为T 3的热源排出热量为Q 3，如果热机1对外做功为A 1，热机2对外做功为A 2，这两个热机一起工作的最大可能效率，即(A 1+A 2)/Q 1的最大值为[ ]A 、131T T -B 、121T T -C 、21321T T T T ---D 、231T T -23、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，用下列哪些过程可能实现[ ]A 、 先保持压强不变而使体积膨胀，接着保持体积不变而减小压强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 、 先保持体积不变而增大压强，接着保持压强不变，而使它的体积膨胀D 、 先保持体积不变而减小压强，接着保持压强不变，而使它的体积膨胀24、一定质量的理想气体从初状态(P 0，V 0)等温膨胀至末态(P 1，2V 0)，做功A 1；如果理想气体从初态(P 0，V 0)绝热膨胀到末态(2P ，2V 0)，做功为A 2，则此两过程中气体所做的功有如下关系[ ]A 、A 1=A 2B 、A 1>A 2C 、A 2>A 1D 、条件不足无法确定25、一摩尔单原子理想气体，从初态温度为T 1，压强1P ，体积V 1，准静态地等温压缩至体积V 2，外界需做功[ ]A 、RT 1ln(V 2/V 1)B 、RT 1ln(V 1/V 2)C 、P 1(V 2-V 1)D 、P 2V 2-P 1V 1 26、设高温热源的绝对温度是低温热源绝对温度的n 倍，则在一个卡诺循环过程中，气体将把从热源得到的热量Q 1中的多少传递给低温热源[ ]A 、nQ 1B 、(n-1)Q 1C 、Q 1/nD 、(n+1)Q 1/nE 、Q 1/(n-1) 27、如右图所示的两个卡诺循环，第一个沿ABCDA 进行，第二个沿ABC ˊD ˊA 进行，这两个循环的效率η1和η2，以及这两个循环所做的净功A 1和A 2的关系是[ ]A 、η1=η2 A 1<A 2B 、η1=η2 A 1>A 2C 、η1>η2 A 1=A 2D 、η1=η2 A 1=A 228、某种物质的体积随温度降低而增大，则其熔点[ ]A 、随外界压强的增大而升高B 、随外界压强的增大而降低C 、不随外界压强的增大而变化D 、可能升高也可能降低，视其化学成分而定 29、处于0℃和一个大气压下的一摩尔单原子理想气体，放在如图所示的A 室中，另一室B 完全真空，两室体积均为V ，现将A 、B 之间的隔板抽掉，则A 室中气体向B 室膨胀。

试确定气体内能改变多少[ ]A 、38JB 、-25.2JC 、-133JD 、0J30、一定质量的理想气体经过压缩过程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，如果使外界所作的机械功为最大，那么这个过程应是[ ]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 31、在绝热膨胀中过程方程如果为PV γ=C ，定压比热为1，定容比热为m,则γ等于[ ]A 、 m/1B 、1-mC 、m-1D 、1/m32、一定质量的理想气体从初状态(P 0，V 0)等温膨胀至末态(P 1，2V 0)，做功A 1；如果理想气体从初态(P 0，V 0)绝热膨胀到末态(2P ，2V 0)，做功为A 2，则此两过程中气体所做的功有如下关系[ ]A 、A 1=A 2B 、A 1>A 2C 、A 2>A 1D 、条件不足无法确定33、压强、体积和温度都相同(常温条件)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[ ]A 、1：1B 、5：9C 、5：7D 、9：5E 、7：534、设高温热源的绝对温度是低温热源绝对温度的n 倍，则在一个卡诺循环过程中，气体将把从热源得到的热量Q 1中的多少传递给低温热源[ ]A 、nQ 1B 、(n-1)Q 1C 、Q 1/nD 、(n+1)Q 1/nE 、Q 1/(n-1) 35、在PV 图上有两条曲线abc 和adc ，由此可得出以下结论[ ] A 、 其中一条是绝热线另一条是等温线B 、 两过程吸收的热量相同C 、 两过程中系统对外做功相等D 、 两过程中系统的内能变化相同E 、36、有一循环过程abca 如图，曲线所围面积表示[ ]A 、 a 态到b 态过程中所做的功B 、 b 态到c 态过程中所做的功C 、 abca 循环过程中系统对外界所做的净功D 、 外界对系统所做的功B37、同一种气体的定压比热C P 大于定容比热C V ，其主要原因是[ ]A 、膨胀系数不同B 、温度不同C 、气体膨胀需做功D 、分子引力不同 38、以下的哪个说法是正确的[ ]A 、等压过程中内能的变化为T C MP ∆μB 、理想气体绝热压缩时，温度升高是由于单位体积内的分子数变多，造成单位体积内分子的总动能增加C 、理想气体绝热压缩时，温度升高是由于外界对它所做的功全部用于增加气体的内能 39、下列说法正确的是[ ]A 、温度越高的物体热量越多B 、物体的温度越高，分子势能越大C 、物体的温度越高，物体分子的热运动动能越大D 、物体的温度越高，物体的内能越大 40、下列说法正确的是[ ]A 、功可以完全变为热，但热不可能完全变为功B 、热量不能从低温热源传到高温热源C 、不可逆过程就是不能沿反向进行的过程D 、可逆过程是一种理想的极限过程，永远不能实现三、计算题1、以理想气体为工质的热机，其循环如图所示，证明该热机的效率)1()1(12121---=P P VV γη。