大学物理下册习题及答案
热 力 学（一）
一、选择题：
1、如图所示，当汽缸中的活塞迅速向外移动从而使汽缸膨胀时，气体所经历的过程
（A）是平衡过程，它能用P—V图上的一条曲线表示. （B）不是平衡过程，但它能用P—V图上的一条曲线表示. （C）不是平衡过程，它不能用P—V图上的一条曲线表示.
（D）是平衡过程，但它不能用P—V图上的一条曲线表示. [ ]
2、在下列各种说法中，哪些是正确的？ [ ]
（1）热平衡就是无摩擦的、平衡力作用的过程. （2）热平衡过程一定是可逆过程.
（3）热平衡过程是无限多个连续变化的平衡态的连接. （4）热平衡过程在P—V图上可用一连续曲线表示. （A）（1）、（2） （B）（3）、（4）
（C）（2）、（3）、（4） （D）（1）、（2）、（3）、（4） 3、设有下列过程： [ ]
（1） 用活塞缓慢的压缩绝热容器中的理想气体.（设活塞与器壁无摩擦） （2） 用缓慢地旋转的叶片使绝热容器中的水温上升.
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（3） 冰溶解为水.
（4） 一个不受空气阻力及其它摩擦力作用的单摆的摆动. 其中是逆过程的为
（A）（1）、（2）、（4） （B）（1）、（2）、（3） （C）（1）、（3）、（4） （D）（1）、（4） 4、关于可逆过程和不可逆过程的判断： [ ]
（1） 可逆热力学过程一定是准静态过程. （2） 准静态过程一定是可逆过程.
（3） 不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程. （4） 凡有摩擦的过程，一定是不可逆过程. 以上四种判断，其中正确的是
（A）（1）、（2）、（3） （B）（1）、（2）、（4） （C）（2）、（4） （D）（1）、（4） 5、在下列说法中，哪些是正确的？ [ ]
（1） 可逆过程一定是平衡过程. （2） 平衡过程一定是可逆的. （3） 不可逆过程一定是非平衡过程. （4） 非平衡过程一定是不可逆的.
（A）（1）、（4） （B）（2）、（3）
（C）（1）、（2）、（3）、（4） （D）（1）、（3）
6、置于容器内的气体，如果气体内各处压强相等，或气体内各处温度相同，则这两种情况下气体的状态
[ ]
（A）一定都是平衡态. （B）不一定都是平衡态.
（C）前者一定是平衡态，后者一定不是平衡态. （D）后者一定是平衡态，前者一定不是平衡态.
7、气体在状态变化过程中，可以保持体积不变或保持压强不变，这两种过程 [ ]
（A）一定都是平衡过程.
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（B）不一定是平衡过程.
（C）前者是平衡态，后者不是平衡态. （D）后者是平衡态，前者不是平衡态.
8、一定量的理想气体，开始时处于压强，体积，温度分别为P1、V1、T1，的平衡态，后来变到压强、体
积、温度分别为P2、V2、T2的终态.若已知V2 > V1, 且T2 = T1 , 则以下各种说法正确的是: [ ]
（A）不论经历的是什么过程，气体对外净做的功一定为正值. （B）不论经历的是什么过程，气体从外界净吸的热一定为正值. （C）若气体从始态变到终态经历的是等温过程，则气体吸收的热量最少.
（D）如果不给定气体所经历的是什么过程，则气体在过程中对外净做功和外界净吸热的正负皆无法
判断.
二、填空题：
1、在热力学中，“作功”和“传递热量”有着本质的区别，“作功”是通过__________来完成的; “传递
热量”是通过___________来完成的. 2、设在某一过程P中，系统由状态A变为状态B，如果_____________________________ _________________________，则过程P为可逆过程；如果___________________ ___________________________________则过程P为不可逆过程.
3、同一种理想气体的定压摩尔热容Cp大于定容摩尔热容Cv，其原因是
_____________________________________________________________________. 4、 将热量Q传给一定量的理想气体，
（1） 若气体的体积不变，则热量转化为________________________________. （2） 若气体的温度不变，则热量转化为________________________________. （3） 若气体的压强不变，则热量转化为________________________________.
5、常温常压下，一定量的某种理想气体（可视为刚性分子自由度为i），在等压过程中吸热为Q，对外作
功为A，内能增加为ΔE，则
A / Q = ____________. ΔE / Q = _____________.
6、3 mol的理想气体开始时处在压强P1 = 6 at m、温度T1 = 500K的平衡态.经过一个等温过程，压强变为
P2 = 3 atm.该气体在等温过程中吸收的热量为Q = _____________J.(摩尔气体常量R = 8.31 J?mol-1?K-1) 7、2 mol单原子分子理想气体，经一等容过程后，温度从200K上升到500K，若该过程为准静态过程，气
体吸收的热量为_________；若为不平衡过程，气体吸收的热量为___________.
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8、卡诺制冷机，其低温热源温度为T2 = 300 K，高温热源温度为T1 = 450 K，每一循环从低温热源吸收Q
w?2 = 400 J.已知该制冷机的制冷系数为
Q2T1?T2?AT1（式中A为外界对系统作的功），则每一循环中外
界必须作功A = _________.
三、计算题：
1、有1 mol刚性多原子分子的理想气体，原来的压强为1.0 atm ，温度为27?C，若经过一绝热过程，使其
压强增加到16 atm .试求：
（1） 气体内能的增量； （2） 在该过程中气体所作的功； （3） 终态时，气体的分子数密度.
（1 atm = 1.013×105 Pa，玻耳滋曼常数k = 1.38×10-23J?K-1摩尔气体常量R=8.31J?mol-1?K-1）
2、如图所示，a b c d a为1 mol单原子分子理想气体的循环过程，求：
（1） 气体循环一次，在吸热过程中从外界共吸收的热量； （2） 气体循环一次对外做的净功； （3） 证明Ta Tc = Tb Td.
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3、 一气缸内盛有一定量的单原子理想气体.若绝热压缩使其容积减半，问气体分子的平均速率为原来的几倍？
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