1热力学基础练习题与答案.pdf

第一次热力学基础练习与答案班级 _姓名 _班内序号 _一、选择题1.如图所示，一定量理想气体从体积V1，膨胀到体积V2分别经历的过程是：AB等压过程，AC等温过程；AD绝热过程，其中吸热量最多的过程 p(A)是AB.AB(B)是AC.CD(C)是AD.V (D)既是AB也是AC,两过程吸热一样多。O2.有两个相同的容器，容积固定不变，一个盛有氨气，另一个盛有氢气（看成刚性分子的理想气体），它们的压强和温度都相等，现将 5J 的热量传给氢气，使氢气温度升高，如果使氨气也升高同样的温度，则应向氨气传递热量是：(A)6 J.(B)5 J.(C)3 J.(D)2 J.3.一定量的某种理想气体起始温度为T，体积为V，该气体在下面循环过程中经过三个平衡过程：(1)绝热膨胀到体积为 2V，(2)等体变化使温度恢复为T，(3)等温压缩到原来体积V，则此整个循环过程中(A)气体向外界放热 (B)气体对外界作正功(C)气体内能增加 (D)气体内能减少4.一定量理想气体经历的循环过程用VT曲线表示如图在此循V环过程中，气体从外界吸热的过程是CB(A)AB(B)BCAO(C)CAT(D)BC和BC5.设高温热源的热力学温度是低温热源的热力学温度的n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热量的(A)n倍 (B)n1 倍1n1(C)倍 (D)倍nnp6.如图，一定量的理想气体，由平衡状态A变到平衡状态ABB(pA=pB)，则无论经过的是什么过程，系统必然 (A)对外作正功 (B)内能增加(C)从外界吸热 (D)向外界放热VO二、填空题二、填空题1.写出理想气体在等体、等压、绝热过程中，内能增量的表达式：等体过程_,等压过程 _，绝热过程_。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，表明在自然界中所有与热现象有关的实际过程都是不可逆的。开尔文表述指出了_过程是不可逆的，而克劳修斯表述指出了_过程是不可逆的。3写出理想气体经历以下过程所作功A、吸热Q和内能增量E值的正负：pIII等 温pI绝热线IIIIIIIOV(a)第 3 题图OIII(b)V（1）如图（a），在 I-II-III 过程中，A_，Q_，E_。（2）如图（b），在 I-II-III 过程中，A_，Q_，E_。在 I-II-III 过程中，A_，Q_，E _。4.卡诺致冷机的致冷系数为：w Q2T2，如高、低温热源温度分别AT1T2T1 400K，T2 300K，为：而且每一循环从低温热源所吸的热为Q2 360J。则在每一循环中，外界必须作功A _。5.一设计者试图设计出这样一种热机：它在一个循环的过程中，能从温度为：360 K的高温热源中吸热：9.6104J，向温度为：270 K的低温热源放出7.0104J的热量，这样的热机 _（填“能”或“不能”）制成，原因是：。三、计算题三、计算题1质量为2kg的氧气，其温度由270K升高到330 K，如分别经历了：（1）等体过程；（2）等压过程。计算在这两个过程中，系统各吸收了多少热量？各增加了多少内能？对外各作了多少功？2 一系统由如图所示的a状态沿acb到b状态，有 340J热量传入系统，而系统对外作功 128J，（1）若adb过程系统对外作功 52J，则有多少热量传入系统？（2）当系统由b态沿曲线ba返回a状态时，外界对系统作功 88J，则系统是吸热还是放热？其热量值是多少？pcbadOV3.1 mol 单原子分子的理想气体，经历如图所示的可逆循环，联结ac两点的曲线的方程为pp0V2/V02,a点的温度为T0(1)试以T0,普适气体常量R表示、过程中气体吸收的热量。(2)求此循环的效率。9p0pbcVp0OaV0(提示：循环效率的定义式=1-Q2/Q1，Q1为循环中气体吸收的热量，Q2为循环中气体放出的热量。)第一次第一次热力学基础热力学基础一、选择题：一、选择题：1.A A 2.A A 3.A A 4.A A 5.C C 6.B B二、填空题：二、填空题：iiiiRT V p,E RT pV,2222iRE RT T211.E 2.功完全转变为热（热功转换）；热量自动从高温物体传给低温物体（热量传递，热传导）3.(1)负，负（放热），零；(2)正，负（放热），负；正，正（吸热），负4.120 J5.不能；该热机的效率为：9.67.013，超过理想可逆机的效率：12701。3604三、计算题：三、计算题：1.9.648i5m262.5mol,i 5,CVR R，22M0.0327CpCV R R24(1)等体过程A0，Q E CVT 9375R 7.7910 J(2)等压过程Q CpT 13125R 1.09110 J,E与过程无关，同上；5AQ E 3750R 3.12104Jadb:Q AE52212264J2.（1）acb:E340128212J,ba:E 212J,A88J,Q AE 300J,放热。3.设a状态的状态参量为p0,V0,T0，则pb=9p0,Vb=V0,Tb=(pb/pa)Ta=9T0pV0 3V0pc Vc=RTcTc=27T0p03(1)过程QVCV(TbTa)R(9T0T0)12RT02(2)过程Qp=Cp(TcTb)=45 RT0过程Vap3Q CV(TaTc)(p0V2)dV/V02R(T0 27T0)02(Va3Vc3)23V0Vcp0Vc2Vcpc2V0p0(V0327V03)39RT0 47.7RT023V0(2)147.7RT0|Q|116.3%QVQp12RT045RT0