热 力 学(二)
1、理想气体向真空作绝热膨胀。 [ ]
(A) 膨胀后,温度不变,压强减小。 (B) 膨胀后,温度降低,压强减小。 (C) 膨胀后,温度升高,压强减小。 (D) 膨胀后,温度不变,压强不变。 2、氦、氮、水蒸气(均视为理想气体),它们的摩尔数相同,初始状态相同,若使他们在体
积不变情况下吸收相等的热量,则 [ ] (A) 它们的温度升高相同,压强增加相同。 (B) 它们的温度升高相同,压强增加不相同。 (C) 它们的温度升高不相同,压强增加不相同。 (D) 它们的温度升高不相同,压强增加相同。
3、一个绝热容器,用质量可忽略的绝热板分成体积相等的两部分。两边分别装入质量相等、
温度相同的H2和O2。开始时绝热板P固定。然后释放之,板P将发生移动(绝热板与容器壁之间不漏气且摩擦可以忽略不计),在达到新的平衡位置后,若比较两边温度的高低,则结果是: [ ] (A) H2比O2温度高。 (B) O2比H2温度高。
(C) 两边温度相等且等于原来的温度。 (D) 两边温度相等但比原来的温度降低了。
4、如图所示,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Po,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 [ ]
r r
(A)Po (B)Po/2 (C)2 / Po (D)Po/2 ( r = Cp / Cv )
5、1 mol理想气体从P-V图上初态a分别经历如图所示的(1)或(2)过程到达末态b。已
知Ta < Tb,则这两过程中气体吸收的热量Q1和Q2的关系是 [ ] (A)Q1 > Q2 > 0 (B)Q2 > Q1 > 0 (C)Q2 < Q1 < 0 (D)Q1 < Q2 < 0 (E)Q1 = Q2 > 0
6、有两个相同的容器,容积固定不变,一个盛有氦气,另一个盛有氢气(看成刚性分子理
想气体),它们的温度和压强都相等,现将5 J的热量传给氢气,使氢气温度升高,如果使氦气也升高同样的温度,则应向氦气传递的热量是 [ ] (A)6 J (B)5 J
(C)3 J (D)2 J
7、一定量的理想气体经历acb过程时吸热200 J。则经历acbda过程时,吸热为
(A)–1200 J (B)–1000 J
(C)–700 J (D)1000 J [ ]
8、对于室温下的双原子分子理想气体,在等压膨胀的情况下,系统对外所作的功与从外界
吸收的热量之比A / Q等于 [ ] (A)1 / 3 (B)1 / 4 (C)2 / 5 (D)2 / 7
9、如果卡诺热机的循环曲线所包围的面积从图中的a b c d a增大为a b’c’d a,那么
循环ab cda与a b’c’da所作的净功和热机效率变化情况是: [ ]
(A)净功增大,效率提高。 (B)净功增大,效率降低。 (C)净功和效率都不变。 (D)净功增大,效率不变。
一、填空题:
1、 如图所示,已知图中画不同斜线的两部分分别为S1和S2,那么
(1) 如果气体的膨胀过程为a—1—b,则气体对外做功A= ; (2) 如果气体进行a—2—b—1—a的循环过程,则它对外做功A =
2、已知1 mol的某种理想气体(可视为刚性分子),在等压过程中温度上升1 K,内能增加了 J,则气体对外做功为__________,气体吸收热量为__________.
3、刚性双原子分子的理想气体在等压下膨胀所作的功为A,则传递给气体的热量为___ ____________。
4、热力学第二定律的克劳修斯叙述是:_________________________________________;
开尔文叙述是____________________________________________. 5、从统计的意义来解释:
不可逆过程实质上是一个________________________________________的转变过程。 一切实际过程都向着____________________________________________的方向进行。 6、由绝热材料包围的容器被隔板隔为两半,左边是理想气体,右边是真空。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)。
二、计算题:
1、一定量的单原子分子理想气体,从A态出发经等压过程膨胀到B态,又经绝热过程膨胀到C态,如图所示。试求这全过程中气体对外所作的功,内能的增量以及吸收的热量。
2、如果一定量的理想气体,其体积和压强依照V = a / 的规律变化,其中a为已知常
数。试求:
(1) 气体从体积V1膨胀到V2所作的功;
(2) 体积为V1时的温度T1与体积为V2时的温度T2之比。
3、一卡诺热机(可逆的),当高温热源的温度为127°C、低温热源温度为27°C时,其每
次循环对外作净功8000 J。今维持低温热源的温度不变,提高高温热源温度,使其每次循环对外作净功10000 J。若两个卡诺循环都工作在相同的两条绝缘线之间,试求: (1) 第二个循环热机的效率;
(2) 第二个循环的高温热源的温度。
4、一定量的刚性双原子分子的理想气体,处于压强P1= 10 atm、温度T1 = 500K的平衡态,后经历一绝热过程达到压强P2 = 5 atm、温度为T2的平衡态。求T2。
热力学(三)
一、选择题
1、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的热量的
(A) n倍 (B) n–1倍
(C) 倍 (D) 倍 [ ]
2、 一定量理想气体经历的循环过程用V-T曲线表示如题2图,在此循环过程中,气体从外
界吸热的过程是
(A) A→B (B) B→C
(C) C→A (D) B→C和C→A [ ]
3、所列题3图分别表示某人设想的理想气体的四个循环过程,请选出其中一个在物理上可能实现的循环过程的图的标号。 [ ] V P (A)P (B) 绝热 绝热 C B 等温 等容 等容 O V O 等温 V
P 等压 (C)P (D) A 等温 绝热 绝热 绝热 绝热 O T O V O V 题2图 题3图 4、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),分割为S1和S2,则
二者的大小关系是
(A) S1 > S2 (B) S1 = S2
(C) S1 < S2 (D) 无法确定 [ ]
P
S2 S1 V 5、“理想气体和单一热源接触作等温膨胀时,吸收的热量全部用来对外作功”。对此说法,
有如下几种评论,哪种是正确的?
(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。 [ ]
6、一绝热容器被隔板分成两半,一半是真空,另一半是理想气体,若把隔板抽出,气体将
进行自由膨胀,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。 [ ]
7、一定量的理想气体向真空作绝热自由膨胀,体积由V1增至V2,在此过程中气体的
(A) 内能不变,熵增加。 (B) 内能不变,熵减少。
(C) 内能不变,熵不变。 (D) 内能增加,熵增加。 [ ]
8、给定理想气体,从标准状态 (P0,V0,T0)开始作绝热膨胀,体积增大到3倍,膨胀后温
度T、压强P与标准状态时T0、P0之关系为 (γ为比热比) [ ]
(A) T = ( ) T0 ; P = ( ) P0。 (B) T = ( )
r
r
r-1
r-1
T0 ; P = ( )
P0。
(C) T = ( ) T0 ; P = ( ) P0。 (D) T = ( ) T0 ; P = ( )
-r
r-1
r-1
-r
P0。
一、填空题:
1、在P-V图上
(1) 系统的某一平衡态用 来表示; (2) 系统的某一平衡过程用 来表示; (3) 系统的某一平衡循环过程用 来表示。
2、P-V图上的一点,代表 ;
P-V图上任意一条曲线,表示 ;
3、一定量的理想气体,从P-V图上状态A出发,分别经历等压、等温、绝热三种过程,由
体积V1膨胀到体积V2,试画出这三种过程的P—V图曲线,在上述三种过程中: (1)气体对外作功最大的是 过程; (2) 气体吸热最多的是 过程;
P A
O V1 V2 V 4、压强、体积和温度都相同的氢气和氦气 ( 均视为刚性分子的理想气体),它们的质量比
为m1 :m2 = ,它们的内能之比E1 :E2 = ,如果它们分别在等压过程中吸收了相同的热量,则它们对外作功之比为A1:A2 = 。 (各量下角标1表示氢气,2表示氦气)
大学物理下册习题及答案
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