普通物理B热力学基础学生版本.docx

一、判断题(11小题,共22.0分)1可逆过程一定是准静态过程。 ( )2理想的卡诺循环是可逆过程。 ( )3一定量的功相当于一定量的热量。 ( )4做功和热传递没有本质的区别。( )5等温的准静态过程一定是可逆过程。( )6绝热过程一定是可逆过程。( )7功可以全部转化为热，但热不能全部转化为功。( )8非静态过程一定是不可逆过程。( )9热量能自动地从高温物体传到低温物体，但不能自动地从低温物体传到高温物体。( )10功和热量都是系统内能变化的一种量度。( )11做功和传热在改变系统的内能上是等效的。( )二、选择题(64小题,共192.0分)1.(3分)一定量的理想气体，起始温度为，体积为后经历绝热过程，体积变为再经过等压过程，温度回升到起始温度最后再经过等温过程，回到起始状态则在此循环过程中 ( ) A、 气体从外界净吸的热量为负值B、 气体对外界净作的功为正值C、 气体从外界净吸的热量为正值D、 气体内能减少 2.(3分)一定量的理想气体，开始时处于压强，体积，温度为的平衡态，后来变到压强，体积，温度分别为,的终态若已知，且，则以下各种说法中正确的是：( ) A、 不论经历的是什么过程，气体对外净作的功一定为正值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作功和从外界净吸热的正负皆无法判断3.(3分)一定质量的理想气体经过压缩过程后，体积减少为原来的一半，这个过程可以是绝热、等温或等压过程。如果要使外界所作的机械功为最大，那么这个过程应是( )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均可4.(3分)理想气体的内能是温度的单值函数。下列关于理想气体内能的说法，正确的是( )(1) 理想气体处于一定的平衡态时，具有一定的内能(2) 理想气体处于一定的平衡态时的内能可以直接测定(3) 理想气体从某一初状态开始，经历不同的中间过程，变化到同一末状态，内能的改变量一样(4) 理想气体的状态改变，内能一定跟着改变A、 (1)(2) B、(1)(3) C、(3)(4) D、(2)(3)5.(3分)设某热力学系统经历一个由的过程，其中，是一条绝热曲线，在该曲线上如图所示，由热力学定律可知，该系统在过程中( )A、不断向外界放出热量 B、不断从外界吸收热量 C、有的阶段吸热，有的阶段放热，整个过程中吸的热量等于放出的热量 D、有的阶段吸热，有的阶段放热，整个过程中吸的热量大于放出的热量 6.(3分)一定质量的理想气体经历了下列哪个状态变化过程后，它的内能是增大的( )A、 等温压缩 B、等容降压 C、等压膨胀 D、等压压缩7.(3分)若经历一过程后，系统的初态和末态相同，那么这过程称为循环过程。循环过程在图上为一闭合曲线。对于如图所示的循环系统，关于气体对外作的功，下列叙述正确的是( )(1) 过程中， (2) 过程中，(3) 过程中， (4) 过程中，气体对外作的静功在数值上等于闭合曲线所围成的面积A、(1)(2)(3) B、(2)(3)(4) C、(1)(2)(4) D、(1)(3)(4)O8.(3分)对于一定量的理想气体，下列可能的过程是( )(1) 气体经某一绝热过程而温度不变 (2) 气体经某一绝热过程而温度升高(3) 气体经某一吸热过程而温度下降 (4) 气体经某一放热过程而温度升高A、 (1)(2)(3) B、(1)(2)(4) C、(2)(3)(4) D、(1)(3)(4)9.(3分)对于一定量的理想气体，下列可能的过程是 ( )(1) 气体作正功，同时放热(2) 气体等压膨胀，同时保持内能不变(3) 气体吸热，但不做功 (4) 气体吸热为0，保持内能不变，但体积膨胀。A、 (1)(2)(3) B、(1)(3)(4) C、(2)(3)(4) D、(1)(2)(4)10(3分)有关热量下列说法，正确的是( )(1) 热是一种物质 (2) 热能是能量的一种形式(3) 热量是表征物质系统固有属性的物理量 (4) 热传递是改变物质系统内能的一种形式A、 (1)(4) B、(2)(3) C、(1)(3) D、(2)(4)11(3分)一定量的理想气体经历如图所示的两个过程从状态变化到状态，其中气体在过程中吸热100 J，在过程中对外做功50 J,气体在过程中吸热为 ( )A、 25 J B、50 J C、75 J D、100 J2O12(3分)一定质量的理想气体储存在容积固定的容器内，现使气体的压强增大为原来的二倍，那么气体的温度、内能将发生怎样的变化( )A、内能和温度都不变B、内能和温度都变为原来的二倍C、内能变为原来的二倍，温度变为原来的四倍D、内能变为原来的四倍，温度变为原来的二倍13(3分)一杯热水，最后冷却到与周围空气的温度相同，试问水的熵是( )A、 增加 B、 不变 C、 减少 D、 不能确定14(3分)在327的高温热源和27的低温热源间工作的热机，理论上的最大效率是( )A、 100 B、 92 C、 50 D、 10 15(3分)同一种气体的定压比热大于定容比热，其主要原因是( )A、膨胀系数不同 B、温度不同 C、气体膨胀需做功 D、 分子引力不同16(3分)压强、体积和温度都相同(常温条件)的氧气和氦气分别在等压过程中吸收了相等的热量，它们对外做的功之比为( )A、 B、 C、 D、17(3分)在图上有两条曲线和由此可得出以下结论( )A、其中一条是绝热线，另一条是等温线 B、两过程吸收的热量相同C、两个过程中系统对外做的功相等 D、 两过程中系统的内能变化相同abcd18(3分)有关热量下列说法，哪些是正确的( )(1)热是一种物质(2)热能是能量的一种形式(3)热量是表征物质系统固有属性的物理量(4)热传递是改变物质系统内能的一种形式A、(1)(4) B、(2)(3) C、(1)(3) D、 (2)(4)19(3分)初始温度为、初始体积为的双原子理想气体。气体取三个可逆过程构成一循环：绝热膨胀到；定容过程到温度；等温压缩到初始体积。其图如图所示。在该循环过程中，下列哪一叙述是正确的 ( )A、 气体向外界有净热量的传递 B、 气体向外界作净功C、 气体向外界作的净功为零 D、 气体的内能增加20(3分)两个热库的温度分别为和，若,令这两个热库之间进行着卡诺循环，则这卡诺热机的效率为( )A、 B、 C、 D、 21(3分)一热机由温度为C的高温热源吸热，向温度为C的低温热源放热，若热机在最大可能效率下工作，且吸热为2000J，试问热机作功约为多少J ( )A、 400 B、 1450 C、 1600 D、 2000 22(3分)若一理想气体在绝热容器中作真空自由膨胀后，则气体的 ( )A、温度改变 B、相改变 C、压强增加 D、熵改变23(3分)对于热传递过程，下面哪些叙述是正确的( )(1) 热量不能从低温向高温物体传递；(2) 热量从高温物体向低温物体传递是不可逆过程；(3) 热传递的不可逆性与热功转变的不可逆性是等价的；(4) 理想气体等温膨胀是本身内能不变，这就是说热量从一个物体传入，通过理想气体又传到其它物体中去了。A、 (2)(3) B、 (1)(4) C、 (1)(3) D、 (2)(4)24(3分)关于理想气体的状态方程恒量，下面的说法中哪些是正确的？( )(1) 对于质量相同的任何气体，此恒量相同(2) 对于质量不同的同种气体，此恒量相同(3) 此恒量由气体的摩尔质量和气体质量决定，或者说是由气体的摩尔数决定(4) 对于质量为1摩尔的任何气体，恒量为A、 (2)(4) B、 (3)(4) C、 (1)(2) D、 (2)(3)25(3分)在功与热的转变过程中，下面哪些叙述是正确的( )(1) 不可能制成一种循环动作的热机，只从一个热源吸取热量，使之完全变为有用的功,而其他物体不发生任何变化；(2) 可逆卡诺机的效率最高，但恒小于1；(3) 功可以完全变为热量，而热量不能完全变为功；(4) 绝热过程对外作正功，则系统的内能必减小。A、 (1)(2)(3) B、(2)(3)(4) C、(1)(2)(4) D、(1)(3)(4)26(3分)甲说：“由热力学第一定律可证明任何热机的效率不可能等于”乙说：“热力学第二定律可表述为效率等于 100的热机不可能制造成功” 丙说：“由热力学第一定律可证明任何卡诺循环的效率都等于”丁说：“由热力学第一定律可证明理想气体卡诺热机(可逆的)循环的效率等于”对以上说法，有如下几种评论，哪种是正确的？( ) A、甲、乙、丙、丁全对 B、甲、乙、丙、丁全错 C、甲、乙、丁对，丙错 D、乙、丁对，甲、丙错 27(3分)关于可逆过程和不可逆过程的判断：( ) ()可逆热力学过程一定是准静态过程 ()准静态过程一定是可逆过程 ()不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程 ()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) 28(3分)根据热力学第二定律判断下列哪种说法是正确的( ) A、热量能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 B、功可以全部变为热，但热不能全部变为功 C、气体能够自由膨胀，但不能自动收缩 D、有规则运动的能量能够变为无规则运动的能量，但无规则运动的能量不能变为有规则运动的能量 29(3分)下列表述中，哪些正确( )(1) 公式W=只适用于气体 (2) 热力学第一定律Q=U+W对非静态过程也适用(3) 可逆过程和不可逆过程只是热力学特有的概念(4) 热力学第二定律对少数分子组成的系统不成立A、 (1)(4) B、(2)(3) C、(2)(4) D、 (1)(3)30(3分)关于熵的下列几种说法，正确的是( )(1) 熵是态函数，只有对平衡态才有意义(2) 任何自发过程只能向熵增加的方向进行(3) 系统在变化过程中从外界吸热，熵总是增加的(4) 绝热过程是等熵过程A、 (1)(2)(3) B、(2)(3)(4) C、(1)(3)(4) D、 (1)(2)(4)31(3分)下列哪些是卡诺循环的特点( )(1) 卡诺循环由两个等温过程和两个绝热过程组成(2) 完成一次卡诺循环必须有高温与低温两个热源(3) 卡诺循环的效率只与高温和低温热源的温度有关(4) 完成一次卡诺循环，系统对外界作的净功一定大于0A、 (1)(3) B、(2)(3) C、(1)(2) D、 (3)(4)32(3分)一定量的理想气体，沿着图中直线从状态(压强，体积)变到状态(压强，体积)如图所示，则在此过程中：( ) A、气体对外作正功，向外界放出热量 B、气体对外作正功，从外界吸热 C、气体对外作负功，向外界放出热量 D、气体对外作正功，内能减少 33(3分)用公式(式中为定容摩尔热容量，为摩尔数)计算理想气体内能增量时，此式( )A、只适用于准静态的等容过程 B、只适用于一切等容过程 C、只适用于一切准静态过程 D、适用于一切始末态为平衡态的过程 34(3分)如图，为理想气体绝热过程，和是任意过程，则上述两过程中气体作功与吸收热量的情况是: ( ) A、过程放热，作负功；过程放热，作负功B、过程吸热，作负功；过程放热，作负功 C、过程吸热，作正功；过程吸热，作负功D、过程放热，作正功；过程吸热，作正功35(3分)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、内能的增量和对外作的功三者均为负值？( ) A、等容降压过程 B、等温膨胀过程 C、绝热膨胀过程 D、等压压缩过程 36(3分)关于热功转换和热量传递过程，有下面一些叙述：( ) ()功可以完全变为热量，而热量不能完全变为功 ()一切热机的效率都只能够小于 ()热量不能从低温物体向高温物体传递 ()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()、()正确 B、只有()、()、()正确 C、只有()、()、()正确 D、全部正确37(3分)一定量的理想气体，经历某过程后，它的温度升高了则根据热力学定律可以断定：( ) ()该理想气体系统在此过程中吸了热 ()在此过程中外界对该理想气体系统作了正功 ()该理想气体系统的内能增加了 ()在此过程中理想气体系统既从外界吸了热，又对外作了正功 以上正确的断言是：A、(1)、(3) B、(2)、(3) C、(3) D、(3)、(4) 38(3分)在下列说法中，哪些是正确的？ ( ) ()可逆过程一定是平衡过程 ()平衡过程一定是可逆的 ()不可逆过程一定是非平衡过程 ()非平衡过程一定是不可逆的 A、()、() B、()、() C、()、()、()、() D、()、() 39(3分)一物质系统从外界吸收一定的热量，则 ( ) A、系统的内能一定增加 B、系统的内能一定减少 C、系统的内能一定保持不变 D、系统的内能可能增加，也可能减少或保持不变 40(3分)(1) 系统由外界吸热时，内能必然增加，温度升高。(2) 考虑到热量和功都是过程量，因此，对于任何变化过程，系统所吸收的热量和外界对系统做功的总和，不仅与系统始、末状态有关，而且与具体过程有关。(3) 在等体过程中，系统内能的变化为,而在等压过程中系统内能变化为。(4) 热机效率的一般表达式为以上表述中( )。A、 只有(1)错误 B、(2)(3)错误 C、(4)错误 D、全都错误 4(3分)某理想气体状态变化时，内能随压强的变化关系如图中的直线所示，则和的变化过程一定是 ( )A、 等压变化 B、 等体过程 C、 等温过程 D、 绝热过程OEb三、填空题(10小题,共20.0分)1(2分)设高温热源的热力学温度是低温热源的热力学温度的倍，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_倍 。 2(2分)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)。3(2分)一定量理想气体从体积膨胀到体积分别经历的过程是：等压过程；等温过程；绝热过程如图所示，其中吸热最多的是_过程。4(2分)在相同的温度和压强下，各为单位体积的氢气(视为刚性双原子分子气体)和氦气的内能之比为 ,各为单位质量的氢气和氦气的内能之比 。5.(2分)热力学第一定律的实质是_，热力学第二定律指明了_。6(2分)如图，一理想气体系统由状态，沿到达状态,有350J热量传入系统，而系统做功130J。经过过程，系统做功40J,传入系统的热量_.当系统由状态沿曲线返回状态时，外界对系统做功60J，则系统吸收的热量_.VOcdPab7(2分)一卡诺热机的低温热源温度为12.效率为40%，如将其效率提高到50%，则高温热源温度需提高_.8(2分)下面给出理想气体状态方程的几种微分形式，指出它们各表示什么过程。 表示 过程； 表示 过程；四、计算题(6小题,共75.0分)1(12分)的氦气(视为理想气体)，温度由17 C升为27 C，若在升温过程中，(1)体积保持不变；(2)压强保持不变；(3)不与外界交换热量。试分别求出在上述三个过程中气体内能的改变、吸收的热量及外界对气体所作的功。2(12分)一摩尔刚性双原子理想气体，经历一循环过程如图所示，其中为等温过程。试计算：系统对外做净功为多少？该循环热机的效率03(12分)一定量的刚性双原子分子理想气体，开始时处于压强为 ，体积为，温度为的初态，后经等压膨胀过程温度上升到，再经绝热过程温度降回到，求气体在整个过程中对外作的功。五、 问答与证明题(1小题,共10.0分)试证明绝热线与等温线不能相交于两点。=答案=一、判断题(11小题,共22.0分)1234567891011二、选择题(64小题,共192.0分)01-10ADABDCCCBD11-20CBCCCCDDAC21-30ADABCDDCCA31-40ABDBDACADD41B三、填空题(10小题,共20.0分)1)倍；2)不变,增加；3)是；4)5/3;10/3 ；5)包括热现象在内的能量转化与守恒定律 热力学过程进行的方向性和条件；6) ；7)95K；8)等压、等容四、计算题(6小题,共75.0分)1(12分)答案解：氦气为单原子分子理想气体，(1)定容过程，常量, 据可知(2)定压过程，p=常量,与(1)相同，.(3), 与(1)相同，2(12分)答案解(1) 过程系统对外做净功(2) .3.(12分)解：等压过程末态的体积 等压过程气体对外作功 绝热过程气体对外作功为 这里 则 气体在整个过程中对外作的功为 五、问答与证明题(1小题,共10.0分)证 利用反证法证明。如果设等温线与绝热线有两个交点和，如图所示。则作循环可对外作功，而不产生其它变化，功的数值等于循环面积。显然，该循环只从等温膨胀过程中吸热，而不放出任何热量。这样就形成从单一热源吸取热量，使它完全转化为对外作功，而不引起其它变化。这是违背热力学第二定律开尔文表述的。因此绝热线与等温线不能相交于两点。7 / 7