热力学测试题.doc

福建医科大学基础医学院大学物理测试题大学物理学热力学基础一、选择题1如图所示，bca为理想气体的绝热过程，b1a和b2a是任意过程，则上述两过程中气体做功与吸收热量的情况是 ( )（A）b1a过程放热、作负功，b2a过程放热、作负功；（B）b1a过程吸热、作负功，b2a过程放热、作负功；（C）b1a过程吸热、作正功，b2a过程吸热、作负功；（D）b1a过程放热、作正功，b2a过程吸热、作正功。2如图，一定量的理想气体，由平衡态A变到平衡态B，且他们的压强相等，即。问在状态A和状态B之间，气体无论经过的是什么过程，气体必然 ( )（A）对外作正功；（B）内能增加；（C）从外界吸热；（D）向外界放热。3两个相同的刚性容器，一个盛有氢气，一个盛氦气(均视为刚性理想气体)，开始时它们的压强和温度都相同，现将3 J的热量传给氦气，使之升高到一定的温度，若氢气也升高到同样的温度，则应向氢气传递热量为 ( )（A）； （B）； （C）； （D）。等温等温4有人想象了如图所示的四个理想气体的循环过程，则在理论上可以实现的是（ ）等温等压5一台工作于温度分别为327和27的高温热源与低温热源之间的卡诺热机，每经历一个循环吸热2000J，则对外做功（ ）（A）； （B）； （C）； （D）。6根据热力学第二定律（ ）（A）自然界中的一切自发过程都是不可逆的；（B）不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程；（C）热量可以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；（D）任何过程总是沿熵增加的方向进行。7如图所示为一定量的理想气体的pV图，由图可得出结论 ( )（A）是等温过程；（B）；（C）； （D）。8对于室温下定体摩尔热容的理想气体，在等压膨胀的情况下，系统对外做功与从外界吸收的热量之比等于 （ ）（A）； （B）； （C）； （D）。9气缸内储有2.0的空气，温度为27，若使空气的体积等压膨胀到原来的3倍，则因为空气而对外界所作的功为 （ ）（A）； （B）； （C）； （D）。10一定量的理想气体，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。11气体的定压摩尔热容大于定体摩尔热容，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。12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）； （B）； （C）； （D）。13一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）。14对于理想气体系统来说，在下列过程中，那个过程系统所吸收的热量、内能的增量和对外做功三者均为负值 ( )（A）等容降压过程；（B）等温膨胀过程；（C）等压压缩过程；（D）绝热膨胀过程。15如图所示，一定量的理想气体经历ACB过程时吸热700 J，则经历ACBDA过程时吸热为 ( )（A）700 J； （B）700 J；（C）500 J； （D）500 J。16“理想气体和单一热源接触做等温膨胀时，吸收的热量全部用来对外做功”。对此说法，有以下几种评论，哪个正确？ ( )（A）不违反热力学第一定律，但违反热力学第二定律；（B）不违反热力学第二定律，但违反热力学第一定律；（C）不违反热力学第一定律，也不违反热力学第二定律；（D）违反热力学第一定律，也违反热力学第二定律。17在图上有两条曲线和，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。18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。19关于可逆过程和不可逆过程有以下几种说法：（1）可逆过程一定是准静态过程；（2）准静态过程一定是可逆过程；（3）对不可逆过程，一定找不到另一过程使系统和外界同时复原；（4）非静态过程一定是不可逆过程。以上几种说法，正确的是： ( )（A）（1）（2）（3）； （B）（2）（3）（4）； （C）（1）（3）（4）； （D）（1）（2）（3）（4）。20一绝热容器被隔板分为两半，一半是为真空，一半为理想气体，若抽去隔板，气体将自由膨胀，达到平衡后 ( )（A）温度不变，熵增加； （B）温度升高，熵增加； （C）温度降低，熵增加； （D）温度不变，熵不变。二、填空题1有刚性双原子分子理想气体，在等压膨胀中对外做功，则其温度变化 ；从外界吸收的热量 。2有单原子分子理想气体，从状态变化至状态，如图所示，则此过程气体对外做功 ；吸收热量 。3如图所示，一定量理想气体经历一循环过程，则该气体在循环过程中吸热和放热的情况是：12过程： ，23过程： ，31过程： 。4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，而系统做功为。（1）经过过程，系统对外做功，则系统吸收的热量Q1= 。（2）当系统由状态沿曲线返回状态时，外界对系统做功为，则系统吸收的热量Q2= 。5如图所示，一定量的空气由状态A沿直线AB变化到状态B，则此过程气体所作的功 。6一压强为，体积为的氧气自27加热到127，（1）若保持压强不变，需要热量为 ，对外作功为 ；（2）若保持体积不变，需要热量为 ；，对外作功为 。7如图，使1的氧气（1）由A等温地变到B，（1）氧气所作的功W1= 焦耳，吸收热量Q1= 焦耳；（2）由A等体地变到C，再由C等体地变到B，氧气所作的功W2= 焦耳，吸收热量Q2= 焦耳。81的氢气在温度为300，体积为0.025m3的状态下经过一个热力学过程变为原来体积的两倍，（1）若热力学过程是等压膨胀，氢气吸收的热量 ，对外作功 ；（2）若热力学过程是等温膨胀，氢气吸收的热量 ，对外作功 ；（3）若热力学过程是绝热膨胀，氢气吸收的热量 。9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 。10有摩尔理想气体，作如图所示的循环过程，其中为半圆弧，为等压过程，在此循环过程中气体净吸收热量为 。（填：、或）。11一可逆卡诺机的高温热源温度为127，低温热源温度为27，其每次循环对外做的净功为8000J。则此热机的效率为 ，从高温热源吸收 的热量。今维持低温热源温度不变，提高高温热源的温度，使其每次循环对外做的净功为10000J，若两个卡诺循环都工作在相同的两条绝热线之间。则第二个热循环机从高温热源吸收 的热量，其效率为 ，高温热源的温度为 。12某人每天大约向周围环境散发热量，若该人体温为310K，周围环境温度为300K，忽略该人每天进食带到体内的熵，则他每天的熵变为 ；周围环境每天的熵变为 ；该人与环境每天的总熵变为 。三、计算题 1如图所示，系统从状态A沿ABC变化到状态C的过程中，外界有326 J的热量传递给系统，同时系统对外作功126 J。当系统从状态C沿另一曲线CA返回到状态A时，外界对系统作功52 J，则此过程中系统是吸热还是放热？等体等温等温等体2空气由压强为，体积为的状态等温膨胀到压强为，然后再经等压压缩到原来的体积。计算空气所作的功。30.32kg的氧气作如图所示的ABCDA循环，设，求循环的效率。4如图所示是某单原子理想气体循环过程的VT图，图中，问（1）图中所示循环是代表制冷机还是热机？（2）如果是正循环（热机循环），求出循环效率。5一热机低温热源温度为7，效率为40%，若将其效率提高到50%，则高温热源提高了多少？6一小型热电厂内，一台利用地热发电的热机工作于温度为227的地下热源和温度为27的地表之间，假定该热机每小时能从地下热源获取的热量，则理论上热机的最大功率为多少？7有定体热容的理想气体，从状态（、）分别经如图所示的ADB过程和ACB过程，到达状态（、）。问在这两个过程中气体的熵变各为多少？图中AD是等温线。等温线 热力学基础 -6-