《大学物理》习题和答案第9章热力学基础1,选择题2。
对于物体的热力学过程,下面的陈述是正确的,即[(A)的内能变化只取决于前两个和后两个状态。
与所经历的过程无关(b)摩尔热容量的大小与物体所经历的过程无关(C),如果单位体积所含热量越多,其温度越高(D)上述说法是不正确的8。
理想气体的状态方程在不同的过程中可以有不同的微分表达式,那么方程Vdp?pdV?MRdT代表[(M)(A)等温过程(b)等压过程(c)等压过程(d)任意过程9。
热力学第一定律表明[] (A)系统对外界所做的功不能大于系统从外界吸收的热量(B)系统内能的增量等于系统从外界吸收的热量(C)在这个过程中不可能有这样一个循环过程,外部对系统所做的功不等于从系统传递到外部的热量(d)热机的效率不等于113。
一定量的理想气体从状态(p,V)开始,到达另一个状态(p,V)。
一旦它被等温压缩到2VV,外部就开始工作;另一种是绝热压缩,即外部功w。
比较这两个功值的大小是22 [] (a) a > w (b) a = w (c) a 14。
1摩尔理想气体从初始状态(T1,p1,V1)等温压缩到体积V2,由外部对气体所做的功是[的](a)rt 1ln v2v(b)rt 1ln 1v1 v2(c)P1(v2?V1(D)p2v 2?P1V120。
两种具有相同物质含量的理想气体,一种是单原子分子气体,另一种是双原子分子气体,通过等静压从相同状态升压到两倍于原始压力。
在这个过程中,两种气体[(A)从外部吸收相同量的热量和内部能量增量,(b)从外部吸收相同量的热量和内部能量增量是不同的,(c)从外部吸收相同量的热量和内部能量增量是不同的,(d)从外部吸收相同量的热量和内部能量增量是相同的。
这两个气缸充满相同的理想气体,并具有相同的初始状态。
在等压过程之后,一个钢瓶内的气体压力增加了一倍,另一个钢瓶内的气体温度也增加了一倍。
在这个过程中,这两种气体从[以外吸收的热量相同(A)不同(b),前者吸收的热量更多(c)不同。
后一种情况吸收更多热量(d)热量吸收量无法确定25。
这两个气缸充满相同的理想气体,并具有相同的初始状态。
等温膨胀后,一个钢瓶的体积膨胀是原来的两倍,另一个钢瓶的气体压力降低到原来的一半。
在其变化过程中,两种气体所做的外部功是[] (A)相同(b)不同,前者所做的功更大(c)不同。
在后一种情况下,完成的工作量很大(d)完成的工作量无法确定27。
理想的单原子分子气体在273 K和1atm下占据22.4升的体积。
将这种气体绝热压缩到16.8升需要做多少功?[](a)330j(b)680j(c)719j(d)223j28。
一定量的理想气体分别经历等压、等压和绝热过程后,其内能从E1变为E2。
在以上三个过程中,[] (A)气体的温度变化是相同的,吸热是相同的(b)温度变化是相同的,吸热是不同的(c)温度变化是不同的,吸热是相同的(d)温度变化是不同的,吸热也是不同的30。
一定量的理想气体,从相同的状态开始,当绝热压缩和等温压缩达到相同的体积时,绝热压缩等温压缩的最终状态压力是[] (A)较高,(b)较低,(c)相等,(d)无法比较31。
从一定状态压缩后的一定质量的理想气体。
如果体积减少到原来体积的一半,这个过程可以是绝热的、等温的或等压的。
如果外部世界所做的机械功是最大化的,这个过程应该是[(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可以是33。
下列哪种变化会增加一定质量的理想气体的内能?[(A)等温压缩(b)等压减压(c)等压压缩(d)等压膨胀35。
提高实际热机的效率。
下列假设是不可行的[] (A)使用具有大摩尔热容量的气体作为工作物质(b)提高高温热源的温度(c)使循环尽可能接近卡诺循环(D),并努力减少不可逆因素如热损失和摩擦38。
卡诺循环的特征是[] (A)卡诺循环由两个等压过程和两个绝热过程组成,(B)完成卡诺循环需要两个热源,高温和低温,(C)卡诺循环的效率只与高温和低温热源的温度有关,(D)根据热力学第二定律,[(A)功可以完全转化为热,但热不能完全转化为功,(B)热可以然而,不能从低温物体转移到高温物体的不可逆过程(c)是不能以相反方向进行的过程(d)。
所有自发过程都是不可逆过程44。
热力学第二定律表明,[] (A)不可能从单一热源吸收热量使其全部起作用(b)在可逆过程中,工作物质的净吸热等于外部做功(c)摩擦生热的过程是不可逆的(D)热量不能从低温物体转移到高温物体46。
有人设计了卡诺热机(可逆的)。
每个循环可以从400 K高温热源吸收1800 J的热量。
它向300 K的低温热源释放800焦耳的热量,同时对外做功1000焦耳。
这样的设计是[] (A)可能的,符合热力学第一定律(B)可能的,符合热力学第二定律(C)不可能的。
卡诺循环所做的功不能大于释放到低温热源的热量。
不,这个热机的效率超过了理论值48。
如图9-1-48所示,如果卡诺热机的循环曲线所包围的面积从abcda增加到ab?c?爸,那就让abcda和ab循环?c?da的功和热机效率的变化是[(A)净功增加,效率增加pa(B)净功增加,效率降低bb?(c)净功和效率保持不变dT1(D)净功增加,效率保持不变T2c51。
在图9-1-51中,ICi是理想气体绝热过程,IaII和IbIIc?p是一个任意的过程。
在这两个任意过程中气体所做的功和所吸收的热是0VII图9-1-48 b[] (A) IaII过程释放热量并做负功;IbII过程是放热的,负功°c(B)IaiI过程吸收热量并做负功;IbII过程放热并做负功aI (C) IaII过程吸热并做正功。
IbII过程吸热并做负功O (D) IaII过程放热并做正功;IbII过程吸收热量并执行正功V图9-1-51 55。
两个相同的钢瓶含有相同的气体,具有相同的初始状态。
现在它们被绝热压缩到相同的体积,其中气缸1中的压缩过程是准静态过程。
气缸2中的压缩过程是准静态过程。
比较[的温度变化] (A)气缸1和气缸2中气体的温度变化是相同的(b)气缸1中气体的温度变化比气缸2中气体的温度变化大(C)(d)比气缸2中气体的温度变化小(d)气缸1和气缸2中气体的温度没有变化(ii)。
填充问题9。
一台卡诺机器(可逆)。
低温热源的温度是27?热机效率为40%,高温热源温度为k,今天要将热机效率提高到50%,如果低温热源保持不变,高温热源温度应提高k10。
一台可逆卡诺循环热机,其效率是多少?其逆过程的制冷系数w?T2,T1?T2?与w的关系是0.11.1摩尔理想气体(设定??CP是已知的),如图9-2-11中的CV所示,其中CA是绝热过程,点a的状态参数(T1,V1)和点b的状态参数(T1,V2)是已知的。
那么c点的状态参数是tat 1 t2ov 1BCV 2vvc?图9-2-11TC?,pC?。
12。
一定量的理想气体通过如图9-2-12所示的线性过程从状态a (2p1,V1)变为状态b (p1,2V1 ),那么系统在AB过程中确实工作。
内能变化△E = _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ .13。
质量为M、温度为T0的氦气安装在一个体积为V的绝缘密闭2 P1 P1O 1PaBV 12V 1V容器中,容器以速度V匀速直线运动,当容器突然停止时,沿方向运动的动能全部转化为分子热运动的动能。
平衡后,氦气的温度大幅上升至0.16。
一定量的理想气体从V1膨胀到2V1,并分别经历以下三个过程:(1)等压过程;(2)等温过程;(3)绝热过程。
其中,_ _ _ _ _ _ _ _工艺气体对外做功最多;_ _ _ _ _ _ _ _ _工艺气体的内能增加最多;_ _ _ _ _ _ _ _工艺气体吸收的热量最多。
19。
如图9-2-19所示,一定量的理想气体经历一个?b?c通过p,在此期间气体从外部吸收热量q,系统内部能量发生变化?那么Q|公元前199年?E >0,p2 (b) P110。
如果温度在15度左右。
c升至27?在室内气压保持不变的情况下,室内分子数减少[](a)0.5%(b)4%(c)9%(d)21%13。
为了什么?k?[](a)(b)(c)3 kt的平均平移动能?k和温度t可以理解为2?k是一个分子的平均平移动能?k是一个分子能量的长期平均值?K是温度为T的几个分子的平均平移动能(D)。
气体的温度越高,平均平移动能15越大。
当刚性封闭容器中气体的温度升高时,容器中分子的动能(A)[(B)气体的密度(C)分子的平均速率(d)气体的压力16不会改变。
在具有固定体积的容器中,理想气体温度增加到原始值的两倍。
然后[] (A)分子的平均动能和压强都增加到原来的两倍(B)分子的平均动能增加到原来的两倍,压强增加到原来的四倍(c)分子的平均动能增加到原来的四倍,压强增加到原来的两倍(d)因为体积不变,所以分子的动能和压强都是一样的17。
两种不同的气体,一种是氦,另一种是氮,具有相同的压力,相同的温度,但是体积不同。
则[] (A)每单位体积的分子数相等,(b)每单位体积的气体质量相等,(c)每单位体积的气体内能相等,(d)每单位体积的气体分子动能相等。