练习24热力学定律.doc

练习二十四
班级______________学号____________姓名________________

练习 二十四
一、选择题
1． 如图所示为一定量的理想气体的p—V图，由图可得出结论 ( )
（A）是等温过程；
（B）；
（C）；
（D）。

2． 一定量的理想气体，处在某一初始状态，现在要使它的温度经过一系列状态变化后回到初始状态的温度，可能实现的过程为 （ ）
（A）先保持压强不变而使它的体积膨胀，接着保持体积不变而增大压强；
（B）先保持压强不变而使它的体积减小，接着保持体积不变而减小压强；
（C）先保持体积不变而使它的压强增大，接着保持压强不变而使它体积膨胀；
（D）先保持体积不变而使它的压强减小，接着保持压强不变而使它体积膨胀。

3． 气体的摩尔定压热容大于摩尔定体热容，其主要原因是 （ ）
（A）膨胀系数不同； （B）温度不同；
（C）气体膨胀需作功； （D）分子引力不同。

4． 压强、体积和温度都相同（常温条件）的氧气和氦气在等压过程中吸收了相等的热量，它们对外作的功之比为 （ ）
（A）1:1； （B）5:9； （C）5:7； （D）9:5。

5． 一摩尔单原子理想气体，从初态温度、压强、体积，准静态地等温压缩至体积，外界需作多少功？ （ ）
（A）； （B）； （C）； （D）。

6． 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，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）； （B）/2； （C）； （D）。

7． 在图上有两条曲线abc和adc，由此可以得出以下结论： （ ）
（A）其中一条是绝热线，另一条是等温线；
（B）两个过程吸收的热量相同；
（C）两个过程中系统对外作的功相等；
（D）两个过程中系统的内能变化相同。

8． 理想气体卡诺循环过程的两条绝热线下的面积大小（图中阴影部分）分别为和，则两者的大小关系为：（ ）
（A）>； （B）<；
（C）=； （D）无法确定。

二、填空题
1． 一定量的理想气体从同一初态出发，分别经两个准静态过程和，点的压强为，点的体积为，如图所示，若两个过程中系统吸收的热量相同，则该气体的_________________。

2． 如图所示，一理想气体系统由状态沿到达状态，系统吸收热量350J，而系统做功为130J。
（1）经过过程，系统对外做功40J，则系统吸收的热量Q=____________。
（2）当系统由状态沿曲线返回状态时，外界对系统做功为60J，则系统吸收的热量Q=_____________。

3． 对下表所列的理想气体各过程，并参照下图，填表判断系统的内能增量，对外作功和吸收热量的正负（用符号+，-，0表示）：
过程

等体减压

等压压缩

绝热膨胀

图(a)a→b→c

图(b)
a→b→c

a→d→c

图（a） 图（b）

4． 1mol双原子刚性分子理想气体，从状态a(p1，V1)沿p—V图所示直线变到状态b(p2，V2)，则（1）气体内能的增量=___________________；（2）气体对外界所作的功=______________；（3）气体吸收的热量=______________。

5． 如图所示，容器中间为隔板，左边为理想气体，右边为真空。今突然抽去隔板，则系统对外作功A=______________。

6． 一卡诺热机（可逆的），低温热源为27℃，热机效率为40%，其高温热源温度为________K。今欲将该热机效率提高到50%，且低温热源保持不变，则高温热源的温度增加________K。
7． 一卡诺机从373K的高温热源吸热，向273K的低温热源放热，若该热机从高温热源吸收1000J热量，则该热机所做的功A=________，放出热量Q2=________。

8． 有摩尔理想气体，作如图所示的循环过程acba，其中acb为半圆弧，ba为等压过程，，在此循环过程中气体净吸收热量为Q_______。（填：>、<或=）。

三、计算题
1． 1mol单原子理想气体从300K加热到350K，
（1）容积保持不变；
（2）压强保持不变；
问在这两个过程中各吸收了多少热量？增加了多少内能？对外做了多少功？

2． 压强为1.0×105Pa，体积为0.0082m3的氮气，从初始温度300K加热到400K，如加热时（1）体积不变（2）压强不变，问各需热量多少？哪一个过程所需热量大？为什么？

3． 有一定量的理想气体，其压强按的规律变化，是个常量。求气体从容积增加到所做的功，该理想气体的温度是升高还是降低？

4． 1mol的氢，在压强为1.0×105Pa，温度为20℃时，其体积为。今使它经以下两种过程达到同一状态：
（1）先保持体积不变，加热使其温度升高到80℃，然后令它作等温膨胀，体积变为原体积的2倍；
（2）先使它作等温膨胀至原体积的2倍，然后保持体积不变，加热使其温度升到80℃。试分别计算以上两种过程中吸收的热量，气体对外作的功和内能的增量；并在图上表示两过程。

5． 有单原子理想气体，若绝热压缩使其容积减半，问气体分子的平均速率变为原来的速率的几倍？若为双原子理想气体，又为几倍？

6． 1摩尔理想气体在400K与300K之间完成一个卡诺循环，在400K的等温线上，起始体积为0.0010m3，最后体积为0.0050m3，试计算气体在此循环中所作的功，以及从高温热源吸收的热量和传给低温热源的热量。

7． 一热机在1000K和300K的两热源之间工作。如果⑴高温热源提高到1100K，⑵低温热源降到200K，求理论上的热机效率各增加多少？为了提高热机效率哪一种方案更好？

8． 以理想气体为工作热质的热机循环，如图所示。试证明其效率为

100