班级 姓名 学号 等级 日期 一、选择题1. 关于热力学第一定律,下列说法正确的是( )(A)只适用于准静态过程(或平衡过程) (B)只适用于初、终态为平衡态的一切过程 (C)只适用于孤立系统 (D)适用于一切热力学系统的任意过程 2. 由热力学第一定律可判断任一微小过程中d Q 、d E 、d W 的正负,下列判断中错误的是( )(A) 等体升压,等温膨胀,等压膨胀中d 0Q > (B) 等体升压,等压膨胀中d 0E > (C) 等压膨胀时d Q 、d E 、d W 同为正 (D) 绝热膨胀时d 0E >3. 某理想气体状态变化时,内能随体积变化的关系如题10.1.3图中AB 直线,则此过程是( )(A)等压过程 (B)等体过程 (C)等温过程 (D)不能确定4. 如题10.1.4图所示,a 、b 为一定质量的理想气体的两条等体线,若气体由状态A 等压地变化到状态B ,在此过程中有( )(A) 0W =,0Q >,0E ∆> (B) 0W <,0Q >,0E ∆< (C) 0W =,0Q <,0E ∆> (D) 0W >,0Q >,0E ∆>5. 对于室温下的单原子分子理想气体,在等压膨胀的情况下,系统对外所做的功与从外界吸收的热量之比等于( )(A)23 (B)12 (C)25 (D)276. 在压强不变的条件下,将1 mol 刚性分子理想气体氧气加热至原体积的2倍,则系统对外所做的功与其吸收热量的比值为( ) (A)52 (B) 31 (C) 72 (D) 73 7. 常温常压下,一定量的某种理想气体(刚性分子、自由度为i ),在等压过程中吸热题10.1.4图题10.1.3图为Q ,对外做功为W ,内能增加为E ∆,则W Q 、QE ∆分别满足( ) (A)2+i i ,22+i (B) 22+i ,2+i i (C) 22+-i i ,22+i (D) 22+-i i ,2+i i8. 同一种理想气体气体的定压摩尔热容,m P C 大于定体摩尔热容,m V C ,其主要原因在于 ( )(A) 膨胀系数不同 (B) 温度不同 (C) 分子引力不同 (D) 气体膨胀做功 9. 1mol 单原子理想气体的定压摩尔热容与定体摩尔热容之差是( ) (A) 8.31 J /(mol K)⋅ (B)4.26 J /(mol K)⋅ (C) 12.57 J /(mol K)⋅ (D) 0 10. 计算理想气体内能增量时常用公式,m molV ME C T M ∆=∆,此式( ) (A) 只适用于准静态的等体过程 (B) 适用于一切等体过程(C) 适用于一切准静态过程(D) 适用于始末态温度差为T ∆的一切热力学过程11. 一定质量的理想气体作绝热膨胀时,其内能( )(A)增加 (B) 减少 (C)不变 (D)不能确定 12. 如题10.1.12图所示的三个过程中,a c →为等温过程,则有( ) (A) a b →过程0E ∆>,a d →过程0E ∆< (B) a b →过程0E ∆<,a d →过程0E ∆< (C) a b →过程0E ∆<,a d →过程0E ∆> (D) a b →过程0E ∆>,a d →过程0E ∆>13. 如题10.1.13图所示,某理想气体经过程a b c →→从状态a 变化到状态c ,在该过程中( )(A) 0E ∆=,0W <,0Q < (B) 0E ∆<,0W >,0Q < (C) 0E ∆>,0W =,0Q > (D) 0E ∆=,0W >,0Q >题10.1.12图题10.1.13图题10.1.14图14. 如题10.1.14图所示,某理想气体分别经过两个过程a b c →→和'a b c →→从状态a 变化到状态c ,满足以下哪个关系( )(A) 0E E '∆=∆= (B) 0W W '>= (C) 0E E '∆=∆< (D) 0W W '>> 15. 一理想气体系统起始温度是T ,体积是V ,由三个准静态过程构成一个循环,绝热膨胀到2V ,经等体过程回到温度T ,再等温地压缩到体积V ,在此循环中,下述说法中正确的是( )(A) 气体向外放出热量 (B) 气体向外做正功 (C) 气体的内能增加 (D) 气体的内能减少16. 在P V -图(题10.1.16图)中,Ⅰ、Ⅱ表示以理想气体为工作物质进行的两个卡诺热机循环,循环曲线所包围的面积(画有斜线部分)代表一循环过程中对外做的净功,已知S ⅠⅡ=2S ,则这二循环的效率之间关系是( )(A) 21ηη= (B) 212ηη= (C) 2121ηη= (D) 不能确定,与吸热大小有关17. 两卡诺热机,一个工作于温度为1T 和2T 的两个热源之间,另一个工作于1T 和3T 两个热源之间。
已知123T T T <<,而且这两个循环所包围的面积相等,下列说法中正确的是( )(A) 两个卡诺循环的效率相等(B) 两个卡诺循环从高温热源吸取的热量相等 (C) 两个卡诺循环吸取热量和放出热量的差值相等 (D) 两个卡诺循环向低温热源放出的热量相等18. 如题10.1.18图所示,设某理想气体卡诺热机循环过程中两条绝热线下面面积的大小分别为1S 和2S ,则二者的大小关系是 ( )(A) 21S S > (B) 21S S = (C) 21S S < (D) 无法确定19. 卡诺致冷机工作于温度为300 K 和400 K 的两个热源之间,此致冷机的致冷系数为( )(A) 2 (B) 1/2 (C) 1/3 (D) 3题10.1.16图题10.1.18图20. 对热力学第二定律的理解错误的是( ) (A) 热力学第二定律的两种表述是等价的 (B) 功是可以完全转变为热的(C) 热量只能由高温物体传给低温物体(D) 一条等温线和一条绝热线只能有一个交点,否则违反热力学第二定律 21. 下列说法正确的是 ( )(A) 功可以全部变为热量,但热不能全部转变为功(B) 热量可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) 热量能自动从低温物体传到高温物体(D) 不能把热量从低温物体传到高温物体而不引起其它变化 22. 可逆过程是( )(A) 可以反向进行的过程 (B) 系统能够回复到初始状态的过程 (C) 无摩擦、无耗散的准静态过程 (D) 外界没有变化的过程二、填空题1. 在热力学第一定律表达式Q W E =+∆中,属于过程量的物理量是 。
2. 公式21d d V V W W p V ==⎰⎰只适用于气缸中的气体系统,这一说法是 的。
(填“正确”或“错误”)3. 若理想气体在某过程中,(1)参量满足方程T R M MV p d d mol=,则该过程为 过程;(2)参量满足方程T R M Mp V d d mol=,则该过程为 过程;(3)参量满足方程0d d =+p V V p ,则该过程为 过程。
4. 理想气体的比热容比为,m ,P V mC C γ=,对单原子分子理想气体,=γ ;对刚性双原子分子理想气体,=γ 。
5. 若一定质量的理想气体经过压缩过程后体积减小了一半,同时外界对系统做的功最大,则这个过程只能是 过程。
(选“绝热”、“等温”和“等压”填写)6. 某一绝热过程中,系统的内能减小了950J ,则在此过程中,系统对外做功 J 。
7. 一热机的效率是0.21,那么,经一循环吸收1000J 热量,它所做的净功是 J ;放出的热量是 J 。
8. 设高温热源的绝对温度是低温热源绝对温度的n 倍,则在一个卡诺热机循环中,气体把从高温热源得到的热量Q 中 热量传给了低温热源。
9. 一热机从温度为727︒C 的高温热源吸热,向温度为527︒C 的低温热源放热,其理论上的最大效率是 ;若在该效率下,一循环吸热2000J ,则此热机每一循环做功 J 。
10. 现有致冷系数为2.5的致冷机从冷凝室吸热6100.4⨯J ,需对它做功 J ;向周围环境放热 J 。
11. 一台冰箱工作时,其冷冻室的温度为-10℃,室温为25℃,按照理想卡诺循环计算,此致冷机每消耗1000J 的功,可从冷冻室吸出的热量为 J 。
12. 热力学第二定律有两种等价的表述:开尔文表述和克劳修斯表述。
“热量不可能自动地从低温物体传向高温物体”是 。
(选“开尔文表述”、“克劳修斯表述”填写)”三、计算题1. 如题10.3.1图所示,一定量的理想气体经历ACB 过程时吸热300J 。
(1)求经历ACB 过程做的功ACB W ;(2)求系统经ACBDA 循环吸收的热量。
2.1 mol 理想气体氦气在温度为020C 时的体积为0V ,现保持体积不变,加热使其温度升高到080C ,然后令其等温膨胀,体积变为原来的2倍,(1)将过程画在P V -图上;(2)计算该过程中吸收的热量,气体所做的功和内能的增量。
题10.3.1图3.1 mol的刚性分子理想气体氮气,温度为300 K,压强为 1.013 105Pa,将它绝热压缩,使其体积为原来体积的1/5 ,求(1)绝热压缩后的温度;(2)压缩气体所做的功。
27C,此系统先作等压膨胀至4.2mol的单原子理想气体系统,起始状态a的温度是0状态b(体积为原来体积的2倍),然后再作绝热膨胀至状态c(温度等于起始温度),求系统自状态a经状态b到状态c的整个过程中,(1)吸收的热量;(2)系统对外做的功;(3)内能的变化。
5. 如题10.3.5图所示,使1 mol 理想气体氦气进行A→B→C→A 的循环,已知A→B 为等温过程33331222.410m ,44.810m V V --=⨯=⨯,2 1 atm p =。
求(1)循环过程中气体所做的净功,吸收的热量(按循环过程吸收热量的定义);(2)循环效率。
6. 如题10.3.6图所示,使2g 刚性分子理想气体氢气进行A→B→C→A 的循环,已知A→B 为等温过程,C →A 为绝热过程,(设1300K A T T ==,3310.4110m V -=⨯,332 4.110m V -=⨯),求(1)循环过程中气体所做的净功,吸收的热量;(2)循环效率。
题10.3.5图题10.3.6图7. 如题10.3.7图所示,一定量刚性双原子分子理想气体作卡诺循环(热机),高温热源温度1400K,T =低温热源温度2280K,T =设110atm,p =-3311010m ,V =⨯-3322010m ,V =⨯求(1)循环效率;(2)一循环中气体所吸收的热量,放出的热量(按循环过程吸收热量与放出热量的定义)和所做的净功。