大学物理练习册物理教研室遍热力学（一）一、选择题：1、如图所示，当汽缸中的活塞迅速向外移动从而使汽缸膨胀时，气体所经历的过程（A）是平衡过程，它能用P—V图上的一条曲线表示。

（B）不是平衡过程，但它能用P—V图上的一条曲线表示。

（C）不是平衡过程，它不能用P—V图上的一条曲线表示。

（D）是平衡过程，但它不能用P—V图上的一条曲线表示。

[ ]2、在下列各种说法中，哪些是正确的？ [ ]（1）热平衡就是无摩擦的、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）3、设有下列过程： [ ]（1）用活塞缓慢的压缩绝热容器中的理想气体。

（设活塞与器壁无摩擦）（2）用缓慢地旋转的叶片使绝热容器中的水温上升。

（3）冰溶解为水。

（4）一个不受空气阻力及其它摩擦力作用的单摆的摆动。

其中是逆过程的为（A）（1）、（2）、（4）（B）（1）、（2）、（3）（C）（1）、（3）、（4）（D）（1）、（4）4、关于可逆过程和不可逆过程的判断： [ ]（1）可逆热力学过程一定是准静态过程。

（2）准静态过程一定是可逆过程。

（3）不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程。

（4）凡有摩擦的过程，一定是不可逆过程。

以上四种判断，其中正确的是（A）（1）、（2）、（3）（B）（1）、（2）、（4）（C）（2）、（4）（D）（1）、（4）5、在下列说法中，哪些是正确的？ [ ]（1）可逆过程一定是平衡过程。

（2）平衡过程一定是可逆的。

（3）不可逆过程一定是非平衡过程。

（4）非平衡过程一定是不可逆的。

（A）（1）、（4）（B）（2）、（3）（C）（1）、（2）、（3）、（4）（D）（1）、（3）6、置于容器内的气体，如果气体内各处压强相等，或气体内各处温度相同，则这两种情况下气体的状态 [ ]（A ）一定都是平衡态。

（B ）不一定都是平衡态。

（C ）前者一定是平衡态，后者一定不是平衡态。

（D ）后者一定是平衡态，前者一定不是平衡态。

7、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 ）一定都是平衡过程。

（B ）不一定是平衡过程。

（C ）前者是平衡态，后者不是平衡态。

（D ）后者是平衡态，前者不是平衡态。

8、一定量的理想气体，开始时处于压强，体积，温度分别为P 1、V 1、T 1，的平衡态，后来变到压强、体积、温度分别为P 2、V 2、T 2的终态。

若已知V 2 > V 1, 且T 2 = T 1 , 则以下各种说法正确的是: [ ]（A ）不论经历的是什么过程，气体对外净做的功一定为正值。

（B ）不论经历的是什么过程，气体从外界净吸的热一定为正值。

（C ）若气体从始态变到终态经历的是等温过程，则气体吸收的热量最少。

（D ）如果不给定气体所经历的是什么过程，则气体在过程中对外净做功和外界净吸热的正负皆无法判断。

二、填空题：1、在热力学中，“作功”和“传递热量”有着本质的区别，“作功”是通过__________来完成的; “传递热量”是通过___________来完成的。

2、设在某一过程P 中，系统由状态A 变为状态B ，如果______________________________________________________，则过程P 为可逆过程；如果______________________________________________________则过程P 为不可逆过程。

3、同一种理想气体的定压摩尔热容C p 大于定容摩尔热容C v ，其原因是_____________________________________________________________________。

4、 将热量Q 传给一定量的理想气体，（1） 若气体的体积不变，则热量转化为________________________________。

（2） 若气体的温度不变，则热量转化为________________________________。

（3） 若气体的压强不变，则热量转化为________________________________。

5、常温常压下，一定量的某种理想气体（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A ，内能增加为ΔE ，则A / Q = ____________. ΔE / Q = _____________。

6、3 mol 的理想气体开始时处在压强P 1 = 6 at m 、温度T 1 = 500K 的平衡态。

经过一个等温过程，压强变为P 2 = 3 atm 。

该气体在等温过程中吸收的热量为Q = _____________J 。

(摩尔气体常量R = 8.31 J •mol -1•K -1)7、2 mol 单原子分子理想气体，经一等容过程后，温度从200K 上升到500K ，若该过程为准静态过程，气体吸收的热量为_________；若为不平衡过程，气体吸收的热量为___________。

8、卡诺制冷机，其低温热源温度为T 2 = 300 K ，高温热源温度为T 1 = 450 K ，每一循环从低温热源吸收Q 2 = 400 J 。

已知该制冷机的制冷系数为1212T T T A Q w -==（式中A 为外界对系统作的功），则每一循环中外界必须作功A = _________.三、计算题：1、有1 mol刚性多原子分子的理想气体，原来的压强为1.0 atm ，温度为27˚C，若经过一绝热过程，使其压强增加到16 atm 。

试求：（1）气体内能的增量；（2）在该过程中气体所作的功；（3）终态时，气体的分子数密度。

（1 atm = 1.013×105 Pa，玻耳滋曼常数k = 1.38×10-23J•K-1摩尔气体常量R=8.31J•mol-1•K-1）2、如图所示，a b c d a为1 mol单原子分子理想气体的循环过程，求：（1）气体循环一次，在吸热过程中从外界共吸收的热量；（2）气体循环一次对外做的净功；（3）证明Ta Tc = T b T d。

3、一气缸内盛有一定量的单原子理想气体。

若绝热压缩使其容积减半，问气体分子的平均速率为原来的几倍？热力学（二）1、理想气体向真空作绝热膨胀。

[ ]（A）膨胀后，温度不变，压强减小。

（B）膨胀后，温度降低，压强减小。

（C）膨胀后，温度升高，压强减小。

（D）膨胀后，温度不变，压强不变。

2、氦、氮、水蒸气（均视为理想气体），它们的摩尔数相同，初始状态相同，若使他们在体积不变情况下吸收相等的热量，则 [ ]（A）它们的温度升高相同，压强增加相同。

（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，压强增加不相同。

（D）它们的温度升高不相同，压强增加相同。

3、一个绝热容器，用质量可忽略的绝热板分成体积相等的两部分。

两边分别装入质量相等、温度相同的H2和O2。

开始时绝热板P固定。

然后释放之，板P将发生移动（绝热板与容器壁之间不漏气且摩擦可以忽略不计），在达到新的平衡位置后，若比较两边温度的高低，则结果是： [ ]（A）H 2比O2温度高。

（B）O2比H2温度高。

（C）两边温度相等且等于原来的温度。

（D）两边温度相等但比原来的温度降低了。

4、如图所示，一绝热密闭的容器，用隔板分成相等的两部分，左边盛有一定量的理想气体，压强为Po，右边为真空。

今将隔板抽去，气体自由膨胀，当气体达到平衡时，气体的压强是 [ ]（A）Po （B）Po/2 （C）2 r / Po （D）Po/2 r （ r = Cp / Cv ）5、1 mol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 < Tb，则这两过程中气体吸收的热量Q1和Q2的关系是 [ ]（A）Q1 > Q2 > 0 （B）Q2 > Q1 > 0 （C）Q2 < Q1 < 0（D）Q1 < Q2 < 0 （E）Q1 = Q2 > 06、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（看成刚性分子理想气体），它们的温度和压强都相等，现将5 J的热量传给氢气，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 [ ]（A）6 J （B）5 J（C）3 J （D）2 J7、一定量的理想气体经历acb过程时吸热200 J。

则经历acbda过程时，吸热为（A）–1200 J （B）–1000 J（C）–700 J （D）1000 J [ ]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 / 79、如果卡诺热机的循环曲线所包围的面积从图中的a b c d a增大为a b’c’d a，那么循环ab cda与 a b’c’da所作的净功和热机效率变化情况是：[ ]（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。

一、填空题：1、如图所示，已知图中画不同斜线的两部分分别为S1和S2，那么（1）如果气体的膨胀过程为a—1—b，则气体对外做功A= ;（2）如果气体进行a—2—b—1—a的循环过程,则它对外做功A =2、已知1 mol的某种理想气体（可视为刚性分子），在等压过程中温度上升1 K，内能增加了20.78 J，则气体对外做功为__________,气体吸收热量为__________.3、刚性双原子分子的理想气体在等压下膨胀所作的功为A，则传递给气体的热量为___ ____________。

4、热力学第二定律的克劳修斯叙述是：_________________________________________；开尔文叙述是____________________________________________.5、从统计的意义来解释：不可逆过程实质上是一个________________________________________的转变过程。

一切实际过程都向着____________________________________________的方向进行。

6、由绝热材料包围的容器被隔板隔为两半，左边是理想气体，右边是真空。

如果把隔板撤去，气体将进行自由膨胀过程，达到平衡后气体的温度_________（升高、降低或不变），气体的熵___________（增加、减小或不变）。