欧阳引擎创编 2021.01.01
第八章 热力学基础
欧阳引擎(2021.01.01)
一、选择题
[ A ]1.(基础训练4)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:A→B等压过程,A→C等温过程;A→D绝热过程,其中吸热量最多的过程
(A)是A→B. (B)是A→C. (C)是A→D. (D)既是A→B也是A→C, 两过程吸热一样多。
【提示】功即过程曲线下的面积,由图可知AAB?AAC?AAD; 根据热力学第一定律:Q?A??E AD绝热过程:Q?0; AC等温过程:Q?AAC;
AB等压过程:Q?AAB??EAB,且?EAB?0
[ B ]2.(基础训练6)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p0,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) p0. (B)
p0 / 2. (C) 2p0. (D)
γp0 / 2.
γ【提示】该过程是绝热自由膨胀:Q=0,A=0;根据热力学第一定律Q?A??E得 ?E?0,∴T0?T;根据状态方程pV??RT得
p0V0?pV;已知V?2V0,∴p?p0/2.
[ D ]3.(基础训练10)一定量的气体作绝热自由膨胀,
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设其热力学能增量为?E,熵增量为?S,则应有 (A) ?E?0......?S?0 (B) (C) ?E?0......?S?0. (D)
?E?0......?S?0. ?E?0......?S?0
【提示】由上题分析知:?E?0;而绝热自由膨胀过程是孤立系统中的不可逆过程,故熵增加。
[ D ]4.(自测提高1)质量一定的理想气体,从相同状态出发,分别经历等温过程、等压过程和绝热过程,使其体积增加1倍.那么气体温度的改变(绝对值)在
(A) 绝热过程中最大,等压过程中最小. (B) 绝热过程中最大,等温过程中最小. (C) 等压过程中最大,绝热过程中最小.
(D) 等压过程中最大,等温过程中最小.
【提示】如图。等温AC过程:温度不变,TC?TA?0; 等压过程:pA?pB,根据状态方程pV??RT,得:
?TB?2TA,TB?TA?TA
TBTA?VBVA,
?V?绝热过程:TAVA??1?TDVD??1,TD?TA?A??VD???1?1??TA???2???1,
??1???1?得:TD?TA?TA?1?????TA,所以,选择(D)
???2???【或者】等压过程:Ap?pA(VB?VA)??R?TB?TA?,TB?TA?绝热过程:A???E???R?TD?TA?,TD?TA?i22i2Ap?R;
iA;
?R∵?R??R,由图可知Ap?A, 所以 TB?TA?TD?TA欧阳引擎创编 2021.01.01
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[ A ]5.(自测提高3)一定量的理想气体,分别经历如图(1) 所示的abc过程,(图中虚线ac为等温线),和
p a p d O b 图(1) c e V O 图(2) f V 图(2)所示的def过程(图中虚线df为绝热线).判断这两种过程是吸热还是放热.
(A) abc过程吸热,def过程放热. (B) abc过程放热,def过程吸热. (C) abc过程和def过程都吸热.
(D) abc过程和def过程都放热. 【
提
示
】
(
a
)
Ta?Tc , ?Ec?Ea?0,
Qabc?Aabc?(Ec?Ea)?Aabc?0,吸热。
(b)df是绝热过程,Qdf?0,∴Ef?Ed??Adf,
Qdef?Adef?(Ef?Ed)?Adef?Adf,“功”即为曲线下的面
积,由图中可见,Adef?Adf,故Qdef?0,放热。
[ B ]6.(自测提高6)理想气体卡诺循 p环过程的两条绝热线下的面积大小(图中阴影部
分)分别为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.
i2OS2S1 V【提示】两条绝热线下的面积大小即为“功的大小”。绝热过程的功的大小为A???E??R(T1?T2),仅与高温和低温热源的温差有关,而两个绝热过程对应的温差相同,所以作功A的数值相同,即过程曲线下的面积相同。 二、填空题
1.(基础训练13)一定量的某种理想气体在等压过程中对外作功为 200 J.若此种气体为单原子分子气体,则该过程中需
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第八章 热力学作业(答案)之欧阳引擎创编
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