图1 06章
一、填空题
1、热力学第二定律的微观实质可以理解为:在孤立系统内部所发生的不可逆过程,总是沿着熵 的方向进行。
2、热力学第二定律的开尔文表述和克劳修斯表述是等价的,表明在自然界中与热现象有关的实际宏观过程都是不可逆的,开尔文表述指出了_____________的过程是不可逆的,而克劳修斯表述指出了__________的过程是不可逆的。
3.一定量的某种理想气体在某个热力学过程中,外界对系统做功240J ,气体向外界放热620J ,则气体的内能 (填增加或减少),E 2—E 1= J 。
4.一定量的理想气体在等温膨胀过程中,内能 ,吸收的热量全部用于 。
5.一定量的某种理想气体在某个热力学过程中,对外做功120J ,气体的内能增量为280J ,则气体从外界吸收热量为 J 。
6、在孤立系统内部所发生的过程,总是由热力学概率 的宏观状态向热力学概率 的宏观状态进行。
7、一定量的单原子分子理想气体在等温过程中,外界对它作功为200J.则该过程中需吸热_______J 。
8、一定量的气体由热源吸收热量526610J ⋅⨯,内能增加5
41810J ⋅⨯,则气体对外作 功______J 。
9、工作在7℃和27℃之间的卡诺致冷机的致冷系数为 ,工作 在7℃和27℃之间的卡诺热机的循环效率为 。
10、2mol 单原子分子理想气体,经一等容过程后,温度从200K 上升到500K,则气体吸收的热量为_____J 。
11、气体经历如图1所示的一个循环过程,在这个循环中,
外界传给气体的净热量是 J 。
12、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。
若热机可看作卡诺热机,且每一
循环吸热2000J,则此热机每一循环作功 J 。
13、1mol 的单原子分子理想气体,在1atm 的恒定压强下,从0℃加热到100℃,则气体的
内能改变了 J。
(摩尔气体常量R=8.31J·mol-1·K-1)
二、选择题
1、下列说法正确的是:[ ]
(A)孤立系统中的可逆过程,其熵不变;孤立系统中的不可逆过程,其熵要增加;
(B)一切系统状态的改变,系统的熵都要增加;
(C)一切系统状态的改变,系统的熵减少;
(D)孤立系统处于平衡态时,系统的熵趋于最大值,系统的无序度最低。
2、一摩尔的单原子分子理想气体,在一个大气压的恒压下,从0ºC被加热到100ºC,此时气体增加的内能约为[ ]
(A)3.2J; (B) 46J; (C) 120J; (D)1250J。
3、5
R
2是[ ]
(A)理想气体定体摩尔热容;
(B)双原子分子理想气体定体摩尔热容;
(C)刚性双原子分子理想气体定体摩尔热容;(D)气体定体摩尔热容。
4、1mol刚性双原子分子理想气体,当温度为T时,其内能为[ ]
(A)
RT
2
3
;(B)
kT
2
3
;
(C)
RT
2
5
;(D)
kT
2
5。
5、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)100% (D)75% 。
6、对于室温下定体摩尔热容
.V m
C为2.5R的理想气体,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/
W Q等于 [ ]
(A)1/3 (B)1/4 (C)2/5 (D) 2/7。
7、对于理想气体系统来说,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
图2
外作的功三者均为负值的过程 [ ]
(A )等容降压过程; (B)等温膨胀过程;
(C)等压压缩过程; (D)绝热膨胀过程。
8、根据热力第二定律可知 [ ]
(A )功可以全部换为热,但热不能全都转换为功;
(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。
9、设热源的绝对温度是冷源的绝对温度的n 倍,则在一个卡诺过程中,气体将把从热源得到的热量1Q 中的多少传递给冷源? [ ]
(A) 1nQ ; (B) 1(n 1)Q -;
(C) 1Q n
; (D) 1Q n 1-。
10、一理想气体初始温度为T,体积为V,此气体由初始状态经绝热膨胀到体积为2V;又经等容升温到温度为T,最后经等温压缩恢复到体积V.则此过程中 [ ]
(A) 气体向外界放热; (B)气体对外界做功; (C) 气体内能增加; (D)气体内能减少。
11、如图2所示,1mol 理想气体从状态A 沿直线到达B,
21212,2p p V V ,则此过程系
统做的功和内能的变化为 [ ] (A )W>0,ΔE>0 ;(B) W<0,ΔΕ<0
(C)W>0,ΔE =0 ;(D )W<0,ΔΕ>0。
三、判断题 1、第二永动机是不可能实现的。
( )
2、内能的增量21V,m 21M E E C (T T )μ-=
-只适用于理想气体准静态过程。
( )
图3 3、平衡过程一定是可逆过程。
( )
4、第一永动机是可能实现的。
( )
5、系统经历一个循环过程后,它的内能为零。
( )
6、孤立系统的一切自发过程都是向着熵增大的方向进行。
( )
7、功2
V 1V w pdv =⎰的适用范围是理想气体准静态过程。
( )
8、一切自然过程都是不可逆过程。
( )
9、在等体过程中系统所做的功为零。
( )
10、
5R 2
是刚性双原子分子理想气体定体摩尔热容。
( )
四、解答题
1、如图3表示一氮气循环过程,求一次循环过程气体对外
做的功和循环效率。
2、64g 氧气(可看成刚性双原子分子理想气体)的温度由0℃升至50℃,〔1〕保持体积不变;(2)保持压强不变。
在这两个过程中氧气各吸收了多少热量?各增加了多少内能?对外各做了多少功?
3、 一定量氢气在保持压强为4.00×510Pa 不变的情况下,温度由000C ⋅升高到0
500C ⋅时,吸收了6.0×410 J 的热量。
(1) 求氢气的量是多少摩尔?
(2) 求氢气内能变化多少?
(3) 氢气对外做了多少功?
4、一热力学系统由如图4所示的状态a 沿acb 过程到达状态b 时,吸收了560J 的热量,对外做了356J 的功。
(1) 如果它沿adb 过程到达状态b 时,对外做了220J 的功,它吸收了多少热量?
(2)当它由状态b 沿曲线ba 返回状态a 时,外界对它做了282J 的功,它将吸收多少
图 5
图4
图6 热量?是真吸了热,还是放了热?
5、一台家用冰箱,放在气温为300K 的房间内,做一盘—13℃的冰块需从冷冻室取走52.0910J ⨯的热量。
设冰箱为理想卡诺致冷机。
(1)做一盘冰块所需要的功是多少?
(2)若此冰箱能以212.0910J s -⨯⋅的速率取出热量,求做一盘冰块需多少时间?此冰箱的电功率是多少瓦?
6、使一定质量的理想气体的状态按图5中的曲线沿箭头所示的方向发生变化,图线的BC 段是以P 轴和V 轴为渐近线的双曲线。
(1)
已知气体在状态A 时的温度A T =300K ,求气
体在B ,C 和D 状态时的温度。
(2)从A 到D 气体所做的总功是多少?
(3)ABCD 过程中气体的内能增量是多
少?
(4)ABCD 过程中气体所吸收的热量各是
多少?
7、一定量的某种理想气体进行如图6所示的循环过程。
已知气体在状态A 的温度为027A t C =。
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,内能的改变量和气体从外界吸
收的总热量。
图7
8、如图7为一循环过程的T —V 图线。
该循环的工质是γ mo1的理想气体。
其,V m C 和γ均已知且为常量。
已知a 点的温度为1T ,体积为1V ,b 点的体积为2V ,
ca 为绝热过程。
求:
(1) c 点的温度;
(2) 循环的效率。
第6章
一、填空题
1、增大;
2、功热转换,热传导;
3、减少,-380;
4、不变,对外做功;
5、400;
6、较小,较大;
7、-200;
8、5
1.5210J -⨯; 9、14 , 6.67% 。
10、7479 ; 11、90J ;12、400; 13、1246.5。
二、选择题
1、(A );
2、(D);
3、(C );
4、(C );
5、(B );
6、(D);
7、(C);
8、(D );
9、(C); 10、(A); 11、(C)。
三、判断题
1、∨ ;
2、∨;
3、×;
4、 ×;
5、×;
6、∨;
7、×;
8、∨;
9、∨;10、∨。