欢迎来到淘文阁 - 分享文档赚钱的网站! | 帮助中心 好文档才是您的得力助手!
淘文阁 - 分享文档赚钱的网站
全部分类
  • 研究报告>
  • 管理文献>
  • 标准材料>
  • 技术资料>
  • 教育专区>
  • 应用文书>
  • 生活休闲>
  • 考试试题>
  • pptx模板>
  • 工商注册>
  • 期刊短文>
  • 图片设计>
  • ImageVerifierCode 换一换

    大学物理学热力学基础练习题.doc

    • 资源ID:58031758       资源大小:1.22MB        全文页数:15页
    • 资源格式: DOC        下载积分:20金币
    快捷下载 游客一键下载
    会员登录下载
    微信登录下载
    三方登录下载: 微信开放平台登录   QQ登录  
    二维码
    微信扫一扫登录
    下载资源需要20金币
    邮箱/手机:
    温馨提示:
    快捷下载时,用户名和密码都是您填写的邮箱或者手机号,方便查询和重复下载(系统自动生成)。
    如填写123,账号就是123,密码也是123。
    支付方式: 支付宝    微信支付   
    验证码:   换一换

     
    账号:
    密码:
    验证码:   换一换
      忘记密码?
        
    友情提示
    2、PDF文件下载后,可能会被浏览器默认打开,此种情况可以点击浏览器菜单,保存网页到桌面,就可以正常下载了。
    3、本站不支持迅雷下载,请使用电脑自带的IE浏览器,或者360浏览器、谷歌浏览器下载即可。
    4、本站资源下载后的文档和图纸-无水印,预览文档经过压缩,下载后原文更清晰。
    5、试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓。

    大学物理学热力学基础练习题.doc

    大学物理学热力学基础一、选择题13-1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。【提示:体积压缩,气体作负功;三个过程中a和b两点之间的内能变化相同,bca线是绝热过程,既不吸热也不放热,b1a过程作的负功比b2a过程作的负功多,由知b2a过程放热,b1a过程吸热】13-2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。【提示:由于,必有;而功、热量是过程量,与过程有关】13-3两个相同的刚性容器,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)。【提示:等体过程不做功,有,而,所以需传】等温等温13-4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【提示:(A) 绝热线应该比等温线陡,(B)和(C)两条绝热线不能相交】13-5一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)。【卡诺热机的效率为,可求得,则】13-6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。【(A)正确;(B)少“不引起其他变化”;(C)想想空调和冰箱热量;(D)少“孤立系统”条件】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)。【提示:等温线是一条有关原点对称的反比例函数曲线】13-2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)。【提示:等压膨胀吸热为,内能变化为,所以,功为,则】13-9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)。【提示:等压膨胀对外功为,而等压变化满足盖吕萨克方程,可求出,则】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。【提示:(A)选项温度一直升高,(B)选项温度一直降低,(C)选项温度一直升高】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。【提示:的原因是定压时气体膨胀做功,但定体时气体体积不变不做功】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)。【提示:双原子分子的氧气在等压过程中吸收热量为,单原子分子的氦气在等压过程中吸收热量为,当时,即而,所以】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)。【提示:等温过程做功为】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。【提示:等容过程不做功,等温过程无内能的增量,绝热过程无热量传递,等压压缩过程系统对外作负功,温度降低,向外放热】13-15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。【提示:,表明A、B两位置等温,等温过程无内能的增量;为等容过程,不做功,吸收热量全部使得内能增加;为等压过程,放出热量,对外做负功,同时内能减少,对外做的负功为;理想气体经历BDA过程内能不变,对外做的负功为,由知,则】13-3“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。【提示:热力学第二定律强调的是“循环工作的热机”】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。【提示:只有内能是状态量】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。【提示:由于理想气体卡诺循环过程的另两条是等温线,所以两者内能变化相同;绝热过程无吸放热量,所以功为内能变化的负值,相等】13-4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)。13-5一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。【见书P246页例4,气体自由膨胀不对外做功,气体的内能也没有改变,所以温度不变;但气体自由膨胀后,不可能自发的回到原始的一半是真空状态,所以熵增加】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 。【双原子分子内能变化为,等压膨胀中吸热为,则由热力学第一定律,而,有;】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 。【气体对外做功可由图的梯形面积求出,有W=;单原子分子内能变化为,再由热力学第一定律,】13-7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: 。【提示,注意到给出的是图,所以12过程是等压膨胀,系统吸热并对外做功,内能增加;23过程是等容降温,不做功,内能减少,系统放热;31过程是等温压缩,系统做负功,内能不变,系统放热】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= 。【内能为状态量,与过程无关,则a到b的内能变化与路径无关,由热力学第一定律,可得:。(1);(2)】13-8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 。【如上题,气体对外做功可由图的梯形面积求出,】13-13一压强为,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 。【由可求出氧气的数为。内能变化为,有;等压过程有,利用知。等容过程气体不对外做功,而内能是温度的单值函数,】13-18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。【(1)等温过程内能变化为0,做功,由知吸收的热量;AC等容过程,气体不对外做功,温度降低,内能减少,对外放热;CB等压过程,温度升高变回原来的数值,气体吸热膨胀对外作功,ACB 内能不变,对外作功为CB的等压过程:,】13-211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 。【(1)等压过程,而等压过程又满足,有,内能变化为所以;(2)等温过程,;(3)绝热过程与外界不交换热量,】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 。【气体自由膨胀不对外做功,气体的内能也没有改变,】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)。【填:。过程为吸收热量并对外做功,内能增加,的等压过程为放出的热量,内能降低。而,为半圆面积,由图可见,围成的矩形面积大于半圆面积】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 。【提示:可逆卡诺机的效率为,可求第一个空;同时,热机的效率为,可求第二个空。在同样的绝热线之间,它们的总热量相等,所以第三个空与第二个空相同;再利用可求第四个空,不说你也知道怎样求第五个空。,】13-9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 。【提示:从熵变的单位可判断熵变的公式为。所以(因为人放出热量,取负值),(因为环境吸收热量,取正值),。,】三、计算题 13-14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13-17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。13-230.32kg的氧气作如图所示的ABCDA循环,设,求循环的效率。13-24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。13-25一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?13-27一小型热电厂内,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?13-33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 大学物理学热力学基础解答一、选择题B B C D B A C D C D C C A C D C D C C A三、计算题 13-14解:热力学第一定律:。状态A沿ABC变化到状态C的过程中,当系统从状态C沿另一曲线CA返回到状态A时,放热。13-17解:(1)等温膨胀气体的内能不变,有热力学第一定律:。由可知(也可以用)(2)等压压缩是外界对气体作功,则空气所作的功为。等体等温等温等体13-23解:0.32kg的氧气数为:。(1)AB为等温膨胀过程:,有;(2)BC为等体降压过程:,(3)CD为等温压缩过程:,(4) DA为等体升温过程:,整个循环吸热(不包括放热)为:所做的总功为:,循环效率为:。13-24 解:将VT图转换为PV图求解。AB为等压膨胀,BC为等容降压,CA为等温压缩,如图所示。(1) 可见循环是顺时针,为热机循环;(2)AB为等压膨胀:吸热:,对外作功:;BC为等容降温:,(放热),CA为等温压缩:(放热,作负功),考虑到,有:,则:。13-25解:利用。则当时,当时, 。,则高温热源提高了93。13-27解:由题意知,则理论上热机的最大功率为20000千瓦。13-33 解:熵变的表达式是。等温线(1)从状态经ADB过程到达状态时,熵变为:。AD是等温压缩过程,温度不变,内能不变,DB是等压膨胀过程,(2)从状态经ACB过程到达状态时,熵变为:。AC是等压膨胀过程,CB是等容升温过程,【注:,而AC等压过程满足:,有,DB等压过程满足:,有,有,则考虑到,可得出的结论】第 15 页

    注意事项

    本文(大学物理学热力学基础练习题.doc)为本站会员(美****子)主动上传,淘文阁 - 分享文档赚钱的网站仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知淘文阁 - 分享文档赚钱的网站(点击联系客服),我们立即给予删除!

    温馨提示:如果因为网速或其他原因下载失败请重新下载,重复下载不扣分。




    关于淘文阁 - 版权申诉 - 用户使用规则 - 积分规则 - 联系我们

    本站为文档C TO C交易模式,本站只提供存储空间、用户上传的文档直接被用户下载,本站只是中间服务平台,本站所有文档下载所得的收益归上传人(含作者)所有。本站仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容本身不做任何修改或编辑。若文档所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知淘文阁网,我们立即给予删除!客服QQ:136780468 微信:18945177775 电话:18904686070

    工信部备案号:黑ICP备15003705号 © 2020-2023 www.taowenge.com 淘文阁 

    收起
    展开