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第9章热力学(习题、答案)

(A)在1 2、3 1过程吸热,在2 3过程放热。
(B)在2 3过程吸热,在1 2,3 1过程放热 。
(C)在1 2过程吸热,在2 3,3 1过程放热。
(D)在2 3,3 1过程吸热,在1 2过程放热。[ ]
V P
32 b

1ac
a′ ②
OTO T
题9-4图题9-5图
9-5一定量的理想气体分别由初态a经1过程ab和由初态a′经2过程a′cb到达相同的终状态b,如P—T图所示,则两过程中气体从外界吸收的热量Q1、Q2的关系为
c f
O V O V
图(1)图(2)
9-14一定量的理想气体,分别经历如图(1)所示的abc过程,(图中虚线ac为等温线),和图(2)所示的def过程(图中虚线df为绝热线)。判断这两种过程是吸热还是放热
(A)abc过程吸热,def过程放热
(B)abc过程放热,def过程吸热
(C)abc过程和def过程都吸热
3.热力学第一定律的应用——几种过程的A、Q、ΔE的计算公式
(1)等体过程体积不变的过程,其特征是体积V=常量;其过程方程为
在等体过程中,系统不对外作功,即 。等体过程中系统吸收的热量与系统
能的增量相等,即
(2)等压过程压强不变的过程,其特点是压强p=常量;过程方程为
在等压过程中,系统对外做的功
系统吸收的热量
6. 解热力学第二定律的两种表述,了解两种表述的等价性。
7. 理解熵的概念,了解热力学第二定律的统计意义及无序性。
二.容提要
1.能功热量
能从热力学观点来看,能是系统的态函数,它由系统的态参量单值决定。对于理想气体,其能E仅为温度T的函数,即
当温度变化ΔT时,能的变化
功热学中的功与力学中的功在概念上没有差别,但热学中的作功过程必有系统边界的移动。在热学中,功是过程量,在过程初、末状态相同的情况下,过程不同,系统作的功A也不相同。
(C)两种过程都吸热 。
(D)两种过程都放热。 [ ]
9-16对于室温下的双原子分子理想气体,在等压膨胀的情况下,系统对外所作的功与从外界吸收的热量之比A/Q等于
(A)1/3 (B)1/4 (C)2/5 (D)2/7[ ]
P
S2S1
O V
9-18理想气体在卡诺循环过程的两条绝热线下的面积大小(图中阴影部分)分别为S1和S2,则二者的大小关系是:
第9章 热力学基础
一. 基本要求
1. 理解平衡态、准静态过程的概念。
2. 掌握能、功和热量的概念。
3. 掌握热力学第一定律,能熟练地分析、计算理想气体在各等值过程中及绝热过程中的功、热量和能的改变量。
4. 掌握循环及卡诺循环的概念,能熟练地计算循环及卡诺循环的效率。
5.了解可逆过程与不可逆过程的概念。
A D D′
O V
9-10如图所示的两个卡诺循环,第一个沿A、B、C、D、A进行,第二个沿A、B、C/、D、A进行,这两个循环的效率1和2的关系及这两个循环所作的净功A1和A2的关系是
(A)1=2,A1=A2
(B)1>2,A1=A2
(C)1=2,A1>A2
(D)1=2,A1<A2[ ]
P P
ad
be
系统膨胀作功的一般算式为
在p—V图上,系统对外作的功与过程曲线下方的面积等值。
热量热量是系统在热传递过程中传递能量的量度。热量也是过程量,其大小不仅与过程、的初、末状态有关,而且也与系统所经历的过程有关。
2.热力学第一定律系统从外界吸收的热量,一部分用于增加能,一部分用于对外作功,即
热力学第一定律的微分式为
(A)Q1<0,Q1>Q2(B)Q1>0,Q1>Q2
(C)Q1<0,Q1<Q2(D)Q1>0,Q1<Q2[ ]
9-8设高温热源的热力学温度是低温热源的热力学温度的n倍,则理想气体在一次卡诺循环中,传给低温热源的热量是从高温热源吸取的热量的
(A)n倍 (B)n-1倍 (C) 倍 (D) 倍[ ]
P
B
CC′
在循环过程中,系统吸收的净热量(吸收热量 与放出热量 之差。注意这里及以后的 均指绝对值)与系统对外做的净功(系统对外作的功 与外界对系统作的功 之差)相等,即
若循环沿过程曲线的顺时针方向进行(称为热循环),则其效率
8.卡诺循环由两个等温过程和两个绝热过程组成的循环,其效率
习 题
9-1有两个相同的容器,容积固定不变,一个盛有氦气,另一个盛有氢气(看成刚性分子的理想气体),它们的温度和压强都相等,现将5J的热量都传给氢气,使氢气温度升高,如果使氦气也升高同样的温度,则应向氦气传递的热量是:
(D)abc过程和def过程都放热[ ]
P
a
(2)
(1)c
O V
9-15一定量的理想气体,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),问两过程中气体吸热还是放热?
(A)1)过程吸热、(2)过程放热。
(B)(1)过程放热、(2)过程吸热。
(A)6J (B)5J(C) 3J (D) 2J [ ]
9-2一定量的某种理想气体起使温度为T,体积为V,该气体在下面循环过程中经过下列三个平衡过程:(1)绝热膨胀到体积为2V,(2)等容变化使温度恢复为T,(3)等温压缩到原来体积V,则此整个循环过程中
(A)气体向外界放热。(B)气体对外作正功。
(C)气体能增加。(D)气体能减少。[]
(A)S1S2
(B)S1= S2
(C)S1S2
(D)不能确定 [ ]
9-22一气缸贮有10mol的单原子分子理想气体,在压缩过程中外界作功209J,气体升温1K,此过程中气体能增量为,外界传给气体的热量为。
式中 为等压摩尔热容。
(3)等温过程温度不变的过程,其特点是温度T=常量;其过程方程为
pV=常量
在等温过程中,系统能无变化,即
(4)绝热过程不与外界交换热量的过程,其特点是dQ=0,其过程方程
pVγ=常量
在绝热过程中,系统对外做的功等于系统能的减少,即
7.循环过程系统从某一状态出发,经过一系列状态变化后又回到了初始状态的整个变化过程。其特点是能变化为零,即
9-3一定量的理想气体经历acb过程时吸热200J,则经历acbda过程时吸热为
P(×105Pa)
a d
4
c
1
e b
O 1 4 V(×10-3m3)
(A)-1200J(B)-1000J
(C)-700J(D)1000J
[]
9-4一定质量的理想气体完成一个循环过程,此过程在V—T图中用图线1 2 3 1描写,该气体在循环过程中吸热、放热的情况是
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