本 章 要 点1．体积功 21d V V W p V =⎰2．热力学第一定律 21Q E E W E W =-+=∆+ d d d Q E W =+3. 气体的摩尔热容 定容摩尔热容 2V iC R= 定压摩尔热容 (1)2P iC R =+迈耶公式 C P =R+C V 4．循环过程 热机效率 2111Q WQ Q η==- 制冷系数 2212Q T e W T T ==- 5. 卡诺循环 卡诺热机效率 2111T WQ T η==- 卡诺制冷机制冷系数 2212Q T e W T T ==- 6. 热力学第二定律定性表述：开尔文表述、克劳修斯表述；热力学第二定律的统计意义；7. 熵与熵增原理 S=klnW 12ln W Wk S =∆≥0 2211d ()QS S S T∆=-=⎰可逆 习题10一、选择题10. A 二、填空题1. 15J2. 2/53. 41.610J ⨯4. ||1W -； ||2W -5. J ； J6. 500 ；7007. W /R ； W 278.1123V p ；0 9. 22+i ; 2+i i10. 8.31 J ; J 三、计算题 1. -700J2. （1）T C =100 K; T B = 300 K ． (2) 400J AB W =; W BC = 200 J; W CA =0(3)循环中气体总吸热 Q = 200 J ．3. (1) W da =－×103J ; (2) ΔE ab =×104J ；(3) 净功 W = ×103J ； (4)η= 13％4. （1）10%η= ；（2）4310bc W J =⨯习题10一 选择题1. 1摩尔氧气和1摩尔水蒸气（均视为刚性分子理想气体），在体积不变的情况下吸收相等的热量，则它们的：（A ）温度升高相同，压强增加相同。

（B ）温度升高不同，压强增加不同。

（C ）温度升高相同，压强增加不同。

（D ）温度升高不同，压强增加相同 。

[ ]2. 一定量理想气体，从状态A 开始，分别经历等压、等温、绝热三种过程（AB 、AC 、AD ），其容积由V 1都膨胀到2V 1，其中 。

(A) 气体内能增加的是等压过程，气体内能减少的的是等温过程。

(B) 气体内能增加的是绝热过程，气体内能减少的的是等压过程。

(C) 气体内能增加的是等压过程，气体内能减少的的是绝热过程。

(D) 气体内能增加的是绝热过程，气体内能减少的的是等温过程。

[ ]3. 如图所示，一定量的理想气体，沿着图10-17中直线从状态a ( 压强p 1 = 4 atm ，体积V 1 =2 L )变到状态b ( 压强p 2 =2 atm ，体积V 2 =4 L )．则在此过程中： （A ） 气体对外做正功，向外界放出热量． （B ） 气体对外做正功，从外界吸热．（C ） 气体对外做负功，向外界放出热量． （D ） 气体对外做正功，内能减少．[ ]图10-17 图10-18p (atm)V (L)0 1 2 3 4 12 3 4 ab pOP 4. 若在某个过程中，一定量的理想气体的内能E 随压强p 的变化关系为一直线(其延长线过E －p 图10-18的原点)，则该过程为：（A ） 等温过程 （B ） 等压过程 （C ） 等体过程 （D ） 绝热过程[ ]5. 在室温条件下，压强、温度、体积都相同的氮气和氦气在等压过程中吸收了相同的热量，则它们对外作功之比为W (氮)／W (氦)＝______.（A ）5/9 （B ）5/7 （C ）1/1 （D ）9/5[ ]6. 一定量的理想气体，由初态a 经历a c b 过程到达终态b （如图10-19示），已知a 、b 两状态处于同一条绝热线上，则______. (A ）内能增量为正，对外作功为正，系统吸热为正。

（B ）内能增量为负，对外作功为正，系统吸热为正。

（C ）内能增量为负，对外作功为正，系统吸热为负。

（D ）不能判断。

[ ]7. 理想气体卡诺循环过程的两条绝热线下的 面积大小（图10-20中阴影部分）分别为S 2S ，则二者大小关系是______.(A)21S S > (B) 21S S < (C) 21S S = (D)无法确定[ ]8. 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______。

(A) 25％ (B) 50％ (C) 75％ (D) ％[ ]9.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 ）n 1倍 （D ）nn 1+倍 [ ]10. 关于热功转换和热量传递过程，有下面一些叙述：（1）功可以完全变为热量，而热量不能完全变为功。

图10-20（2）一切热机的效率都不可能等于1。

（3）热量不能从低温物体向高温物体传递。

（4）热量从高温物体向低温物体传递是不可逆的。

以上这些叙述______. （A ）只有（2）、（4）正确。

（B ）只有（2）、（3）、（4）正确。

（C ）只有（1）、（3）、（4）正确。

（D ）全部正确。

[ ]二 填空题1. 有两个相同的容器，一个盛有氦气，另一个盛有氧气（视为刚性分子），开始它们的压强和温度都相同，现将9J 的热量传给氦气，使之升高一定温度，如果使氧气也升高同样的温度，则应向氧气传递热量为 。

2. 对于室温条件下的单原子分子气体，在等压膨胀的情况下，系统对外所作之功与从外界吸收的热量之比W /Q 等于_____ _。

3. 如图10-21所示，理想气体从状态A 出发经ABCDA 循环过程回到初态A ，则在一循环中气体净吸收的热量为_____ _。

图10-214. 某理想气体等温压缩到给定体积时外界对气体作功|W 1|，又经绝热膨胀返回原来体积时气体对外作功|W 2|，则整个过程中气体从外界吸收的热量Q = _______ ，内能增加了E = ___________。

5. 一气缸内贮有10 mol 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 1 K ，此过程中气体内能增量为 _____ ，外界传给气体的热量为___________． (摩尔气体常量 R = J/mol · K)6. 一定量的某种理想气体在等压过程中对外作功为 200 J ．若此种气体为单原子分子气体，则该过程中需吸热___________ J ；若为双原子分子气体，则需吸热___________ J.7. 有1 mol 刚性双原子分子理想气体，在等压膨胀过程中对外作功W ，则其温度变化T ＝__________；从外界吸取的热量Q p ＝____________．8. 一定量理想气体，从A 状态 (2p 1，V 1)经历如图10-22所示的直线过程变到B 状态(2p 1，V 2)，则AB 过程中系统作功W ＝_________；内能改变E =_________．p OV 12V 11 21AB)10(33m V )10(5pa P 4 A B C D图10-229. 常温常压下，一定量的某种理想气体(其分子可视为刚性分子，自由度为i )，在等压过程中吸热为Q ，对外作功为W ，内能增加为E ∆，则W /Q =_________．=∆Q E / _________．10. 已知1 mol 的某种理想气体(其分子可视为刚性分子)，在等压过程中温度上升1 K ，内能增加了 J ，则气体对外作功为____________，气体吸收热量为____________． 三 计算题1. 如图10-23所示, 一定量的理想气体经历a c b 过程时吸热500J,则经历acbda 过程时,吸热为多少2．一定量的某种理想气体进行如图10-24所示的循环过程．已知气体在状态A 的温度为T A ＝300 K ，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，气体从外界吸收的总热量(各过程吸热的代数和)．AB Cp (Pa)OV (m 3)100200300图10-243．气缸内贮有36 g 水蒸汽(视为刚性分子理想气体)，经abcda 循环过程如图10-25所示．其中a －b 、c －d 为等体过程，b －c 为等温过程，d －a 为等压过程．试求： (1) d －a 过程中水蒸气作的功W da （2） a －b 过程中水蒸气内能的增量ab（3）循环一周水蒸汽作的净功W （4） 循环效率图10-23 1 4 )10(33m V - Ca db e 04 )10(5pa P ⨯p (atm )V (L)Oabcd255026图 10-254. 一定量双原子分子理想气体，经历如图10-26所示循环，ab 为等压过程，经此过程系统内能变化bc J E E a b ,1034⨯=-为绝热过程，气体经ca 等温过程时，外界对系统作功J 41078.3⨯.求（1）此循环的效率. （2）bc 过程中系统作功多少图10-26O。