大 学 物 理
练 习 册
物 理 教 研 室 遍
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。 （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。 （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___________。 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 2 = 400 J。已知该制冷机的制冷系数为w?Q2T1?T2?（式中A为外界对系统作的功），则每一循环中外界必须作AT1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。
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？
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 [ ]
（A）Po （B）Po/2 （C）2 r / Po （D）Po/2 r （ 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20.78 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____________________________________________.
大学物理下册习题及答案
