2022年长沙理工大学物理热学题库及答案 .pdf

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1、学而不思则惘，思而不学则殆一、选择题： （每题 3 分）1、在一密闭容器中，储有A、B、C 三种理想气体，处于平衡状态A 种气体的分子数密度为 n1，它产生的压强为 p1，B种气体的分子数密度为2n1，C种气体的分子数密度为 3 n1，则混合气体的压强p 为 (A) 3 p1 (B) 4 p1(C) 5 p1 (D) 6 p12、若理想气体的体积为V，压强为 p，温度为 T，一个分子的质量为m ，k 为玻尔兹曼常量，R为普适气体常量，则该理想气体的分子数为： (A) pV / m (B) pV / (kT) (C) pV/ (RT ) (D) pV/ ( mT ) 3、有一截面均匀的封闭圆筒，

2、中间被一光滑的活塞分隔成两边，如果其中的一边装有 0.1 kg 某一温度的氢气，为了使活塞停留在圆筒的正中央，则另一边应装入同一温度的氧气的质量为： (A) (1/16) kg (B) 0.8 kg (C) 1.6 kg (D) 3.2 kg4、在标准状态下，任何理想气体在1 m3中含有的分子数都等于(A) 6.02 1023 (B)6.021021 (C) 2.691025 (D)2.691023 (玻尔兹曼常量k1.381023JK1) 5、一定量某理想气体按pV2恒量的规律膨胀，则膨胀后理想气体的温度 (A) 将升高 (B) 将降低 (C) 不变 (D)升高还是降低， 不能确定6、一个容

3、器内贮有1 摩尔氢气和 1 摩尔氦气，若两种气体各自对器壁产生的压强分别为 p1和 p2，则两者的大小关系是： (A) p1 p2 (B) p1T2，则精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 40 页学而不思则惘，思而不学则殆 (A) vp1 vp2，f(vp1) f(vp2) (B) vp1 vp2，f (vp1) f ( vp2) (C) vp1 f ( vp2) (D) vp1vp2，f ( vp1)0，Q 0，W 0，Q 0，W 0 (C)E0，Q 0，W 0 (D) E0，Q 0，W 0或0或= 0：Q _ ，E _

4、114、同一种理想气体的定压摩尔热容Cp大于定体摩尔热容 CV，其原因是_ 115 、 一定量的理想气体，从状态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，试示意地画出这三种过程的pV 图曲线在上述三种过程中： (1) 气体的内能增加的是 _过程；(3) 气体的内能减少的是 _ 过程 116、 一定量的理想气体，从 pV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pV图曲线在上述三种过程中： (1) 气体对外作功最大的是 _ 过程；(3) 气体吸热最多的是 _ 过程O p V a b c pOVV1V2ApOVV1

5、V2A精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 19 页，共 40 页学而不思则惘，思而不学则殆 117、在大气中有一绝热气缸， 其中装有一定量的理想气体，然后用电炉徐徐供热 (如图所示 )，使活塞 (无摩擦地 )缓慢上升在此过程中，以下物理量将如何变化？( 选用“变大”、 “变小” 、 “不变”填空) (1) 气体压强 _ ；(3) 气体分子平均动能 _ ；(3) 气体内能 _ 118、一定量理想气体，从同一状态开始使其体积由V1膨胀到 2V1，分别经历以下三种过程： (1) 等压过程； (2) 等温过程； (3) 绝热过程其中： _过程气

6、体对外作功最多； _ 过程气体内能增加最多； _ 过程气体吸收的热量最多119、将热量 Q传给一定量的理想气体，(1) 若气体的体积不变，则热量用于_ (2) 若气体的温度不变，则热量用于_ (3) 若气体的压强不变，则热量用于_ 120 、已知一定量的理想气体经历pT 图上所示的循环过程，图中各过程的吸热、放热情况为： (1) 过程 12 中，气体 _ (2) 过程 23 中，气体 _ (4) 过程 31 中，气体 _121、3 mol 的理想气体开始时处在压强p1 =6 atm 、温度 T1 =500 K 的平衡态经过一个等温过程，压强变为p2 =3 atm 该气体在此等温过程中吸收的热量

7、为 Q _J ( 普适气体常量11KmolJ31.8R) 122、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p T O 1 2 3 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 20 页，共 40 页学而不思则惘，思而不学则殆的质量之比为m1m2=_ ，它们的内能之比为E1E2=_，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W1W2= _ (各量下角标 1 表示氢气， 2 表示氦气 ) 123、刚性双原子分子的理想气体在等压下膨胀所作的功为W ，则传递给气体的热量为_124、已知 1 mol 的某

8、种理想气体 ( 其分子可视为刚性分子 ) ，在等压过程中温度上升 1 K，内能增加了 20.78 J，则气体对外作功为 _ ，气体吸收热量为_ (普适气体常量11KmolJ31.8R) 125、常温常压下，一定量的某种理想气体(其分子可视为刚性分子，自由度为 i )，在等压过程中吸热为Q ，对外作功为 W ，内能增加为E，则W / Q =_ QE / _126、1 mol 的单原子理想气体，从状态I ( p1, V1)变化至状态 II ( p2, V2)，如图所示，则此过程气体对外作的功为_ _ ，吸收的热量为 _ 127、一定量理想气体， 从 A状态 (2 p1，V1)经历如图所示的直线过程

9、变到B状态(2 p1，V2) ，则 AB过程中系统作功 W _ ；内能改变E=_ 128、有 1 mol 刚性双原子分子理想气体，在等压膨胀过程中对外作功W ，则其温度变化T_ ；从外界吸取的热量Qp_ 129、 2 mol 单原子分子理想气体， 从平衡态 1 经一等体过程后达到平衡态2，温度pVOII ( p2,V2)I (p1,V1)pOVV12V1p12p1AB精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 21 页，共 40 页学而不思则惘，思而不学则殆从 200 K上升到 500 K， 若该过程为平衡过程， 气体吸收的热量为 _ ；若为不

10、平衡过程，气体吸收的热量为_ 130、一气缸内贮有 10 mol 的单原子分子理想气体，在压缩过程中外界作功209J，气体升温1 K，此过程中气体内能增量为 _ ，外界传给气体的热量为 _ ( 普适气体常量R = 8.31 J/mol K) 131、 如图所示，理想气体从状态 A出发经ABCDA循环过程，回到初态A点，则循环过程中气体净吸的热量为Q =_ 132 、 一个作可逆卡诺循环的热机， 其效率为，它逆向运转时便成为一台致冷机, 该致冷机的致冷系数212TTTw，则与 w的关系为 _ 133、气体经历如图所示的一个循环过程，在这个循环中，外界传给气体的净热量是_ 134、如图，温度为 T

11、0，2 T0，3 T0三条等温线与两条绝热线围成三个卡诺循环： (1) abcda，(2) dcefd ，(3) abefa，其效率分别为1_ ，2_ ，3 _ 135、一热机从温度为 727 的高温热源吸热，向温度为 527 的低温热源放热若p (atm) V (L) B A C D 20 40 4 12 p (N/m2)V (m3)O141040pOV3T02T0T0fadbce精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 22 页，共 40 页学而不思则惘，思而不学则殆热机在最大效率下工作， 且每一循环吸热 2000 J ，则此热机每一循环

12、作功 _ _ J 136 、有一卡诺热机，用290 g 空气为工作物质，工作在27的高温热源与的低温热源之间， 此热机的效率_ 若在等温膨胀的过程中气 缸 体 积 增 大 到2.718倍 ， 则 此 热 机 每 一 循 环 所 作 的 功 为_ (空气的摩尔质量为2910-3 kg/mol ，普适气体常量R 8.31 11KmolJ) 137、可逆卡诺热机可以逆向运转 逆向循环时 , 从低温热源吸热 , 向高温热源放热 , 而且吸的热量和放出的热量等于它正循环时向低温热源放出的热量和从高温热源吸的热量 . 设高温热源的温度为T1 =450 K , 低温热源的温度为T2 =300 K, 卡诺热机

13、逆向循环时从低温热源吸热Q2 =400 J，则该卡诺热机逆向循环一次外界必须作功 W _138、一卡诺热机 (可逆的 ) ，低温热源的温度为27，热机效率为 40，其高温热源温度为 _ K今欲将该热机效率提高到50，若低温热源保持不变，则高温热源的温度应增加 _ K139、在一个孤立系统内，一切实际过程都向着_ 的方向进行这就是热力学第二定律的统计意义从宏观上说， 一切与热现象有关的实际的过程都是_ 140、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_ _ 的方向进行三、计算题： （每题 1

14、0 分）141、容积 V1 m3的容器内混有N11.0 1025个氢气分子和N24.01025个精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 23 页，共 40 页学而不思则惘，思而不学则殆氧气分子，混合气体的温度为 400 K ，求： (1) 气体分子的平动动能总和 (2) 混合气体的压强 (普适气体常量 R8.31 J mol-1K-1 ) 142、许多星球的温度达到108K在这温度下原子已经不存在了，而氢核(质子)是存在的若把氢核视为理想气体，求： (1) 氢核的方均根速率是多少？ (2) 氢核的平均平动动能是多少电子伏特？（普适气体常量

15、R 8.31 J mol1K1，1 eV1.6 1019 J ，玻尔兹曼常量 k1.38 1023 J K1 ) 143 、 如图所示，一个四周用绝热材料制成的气缸，中间有一用导热材料制成的固定隔板C 把气缸分成 A、 B两部分 D是一绝热的活塞A中盛有 1 mol氦气， B中盛有 1 mol 氮气(均视为刚性分子的理想气体) 今外界缓慢地移动活塞D，压缩 A部分的气体，对气体作功为W ，试求在此过程中B部分气体内能的变化 144 、 如图所示， C是固定的绝热隔板， D是可动活塞， C、D将容器分成 A、B 两部分开始时A、B 两室中各装入同种类的理想气体，它们的温度T、体积V、压强p均相同

16、，并与大气压强相平衡现对 A、B两部分气体缓慢地加热，当对A和 B给予相等的热量 Q以后，A室中气体的温度升高度数与B室中气体的温度升高度数之比为 7:5 (1) 求该气体的定体摩尔热容CV和定压摩尔热容Cp(2) B室中气体吸收的热量有百分之几用于对外作功？145、将 1 mol 理想气体等压加热，使其温度升高72 K，传给它的热量等于1.60 103 J ，求： (1) 气体所作的功 W ； (2) 气体内能的增量E； (3) 比热容比(普适气体常量11KmolJ31. 8R) 146、 1 mol 双原子分子理想气体从状态A(p1, V1)沿 p V图所示直线变化到状态B(p2, V2)

17、 ，试求：(1) 气体的内能增量(2) 气体对外界所作的功(3) 气体吸收的热量(4) 此过程的摩尔热容N2HeABCDD B C A BAOVp1p2pV1V2精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 24 页，共 40 页学而不思则惘，思而不学则殆 (摩尔热容 C =TQ /，其中Q表示 1 mol 物质在过程中升高温度T时所吸收的热量 ) 147一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148、一定量的某单原子分子理想气体装在封闭

18、的汽缸里此汽缸有可活动的活塞(活塞与气缸壁之间无摩擦且无漏气) 已知气体的初压强p1=1atm， 体积 V1=1L，现将该气体在等压下加热直到体积为原来的两倍，然后在等体积下加热直到压强为原来的 2 倍，最后作绝热膨胀，直到温度下降到初温为止， (1) 在 pV图上将整个过程表示出来 (2) 试求在整个过程中气体内能的改变 (3) 试求在整个过程中气体所吸收的热量(1 atm 1.013105 Pa) (4) 试求在整个过程中气体所作的功149、汽缸内有 2 mol 氦气，初始温度为27，体积为 20 L( 升) ，先将氦气等压膨胀，直至体积加倍，然后绝热膨涨，直至回复初温为止把氦气视为理想气

19、体试求： (1) 在 pV图上大致画出气体的状态变化过程 (2) 在这过程中氦气吸热多少？ (3) 氦气的内能变化多少？(4) 氦气所作的总功是多少？( 普适气体常量 R =8.31 11KmolJ) 150、0.02 kg 的氦气 ( 视为理想气体 ) ，温度由 17升为 27若在升温过程中，(1) 体积保持不变； (2) 压强保持不变； (3) 不与外界交换热量；试分别求出气体内能的改变、吸收的热量、外界对气体所作的功( 普适气体常量 R =8.31 11KmolJ) A B C V(m3) p(Pa) 2 3.49 8 1105 4105 O 精选学习资料 - - - - - - - -

20、 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 25 页，共 40 页学而不思则惘，思而不学则殆 151、一定量的单原子分子理想气体，从初态 A 出发，沿图示直线过程变到另一状态 B，又经过等容、等压两过程回到状态 A (1) 求 AB，BC，C A各过程中系统对外所作的功 W ， 内能的增量E以及所吸收的热量 Q (2) 整个循环过程中系统对外所作的总功以及从外界吸收的总热量( 过程吸热的代数和 ) 152、一卡诺循环的热机， 高温热源温度是 400 K每一循环从此热源吸进 100 J热量并向一低温热源放出80 J 热量求： (1) 低温热源温度； (2) 这循环的热机效率153、一卡诺热

21、机 ( 可逆的 ) ，当高温热源的温度为 127 、低温热源温度为27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热线之间，试求： (1) 第二个循环的热机效率； (2) 第二个循环的高温热源的温度 154、比热容比1.40 的理想气体进行如图所示的循环已知状态 A的温度为 300 K求： (1) 状态B、C的温度； (2) 每一过程中气体所吸收的净热量(普适气体常量 R 8.31 11KmolJ) 1 2 3 1 2 O V (103 m3) p (105 Pa) A B C p(P

22、a) V(m3) A B C O 2 4 6 100 200 300 400 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 26 页，共 40 页学而不思则惘，思而不学则殆155、 1 mol 氦气作如图所示的可逆循环过程，其中ab 和 cd 是绝热过程，bc和 da 为等体过程，已知V1= 16.4 L，V2= 32.8 L ，pa = 1 atm ，pb = 3.18 atm ，pc = 4 atm ，pd = 1.26 atm，试求：(1) 在各态氦气的温度(2) 在态氦气的内能(3) 在一循环过程中氦气所作的净功(1 atm = 1.01

23、3105 Pa) ( 普适气体常量 R = 8.31 J mol1 K1) 156、如图所示， abcda 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 在 abcd四态, 气体的温度有 TaTc=TbTd 157、一定量的某种理想气体进行如图所示的循环过程已知气体在状态A的温度为 TA300 K，求 (1) 气体在状态 B、C的温度； (2) 各过程中气体对外所作的功； (3) 经过整个循环过程，气体从外界吸收的总热量 ( 各过程吸热的代数和 ) 158、1 mol 理想气体在 T1

24、 = 400 K 的高温热源与 T2 = 300 K 的低温热源间作卡诺循环（可逆的） ，在 400 K 的等温线上起始体积为 V1 = 0.001 m3，终止体积为 V2 = 0.005 m3，试求此气体在每一循环中(1) 从高温热源吸收的热量Q1(2) 气体所作的净功 W(3) 气体传给低温热源的热量Q2159、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=500 K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T2160、一定量的氦气 ( 理想气体 ) ，原来的压强为 p1 =1 atm ，温度为 T1 = 300 K ，若经过一

25、绝热过程，使其压强增加到p2 = 32 atm 求： (1) 末态时气体的温度 T2 (2) 末态时气体分子数密度n (玻尔兹曼常量k =1.381023 JK1, 1atm=1.013105 Pa ) Op (atm)pcpapdpbabcdV (L)V1V2Oadcbp (105 Pa)V (103 m3)2312ABCp (Pa)OV (m3)123100200300精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 27 页，共 40 页学而不思则惘，思而不学则殆普通物理试题库热学部分参考答案一、选择题01-05 DBCCB 06-10 CDD

26、CC 11-15 CABAA 16-20 ACDCB 21-25 ABDBA 26-30 CBDAA 31-35 BBDBC 36-40 DCBDA 41-45 BBADA 46-50 DBDDC 51-55 CBDAA 56-60 CCAAB 二、填空题61 气体分子的大小与气体分子之间的距离比较，可以忽略不计除了分子碰撞的一瞬间外，分子之间的相互作用力可以忽略分子之间以及分子与器壁之间的碰撞是完全弹性碰撞。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 28 页，共 40 页学而不思则惘，思而不学则殆62Pa51033.1；63 成反比地减小成

27、正比地增加；64 等压， 等体， 等温；65241092.3；66 (1) 沿空间各方向运动的分子数目相等， (2) 222zyxvvv；67 (1) 描述物体状态的物理量， 称为状态参量 （如热运动状态的参量为p、V、T ） ；(2) 表征个别分子状况的物理量（如分子的大小、质量、速度等）称为微观量； (3) 表征大量分子集体特性的物理量（如p、V、T、Cv等）称为宏观量。683/1/ pkTl，91034.3；69molg /8.27；70J5.12，J8.20，J9.24；7131023.6，211021.6，2110035.1；7232kT，52kT，52molMRTM；7371028

28、.1；74K186.0；75201044.3，35/106.1mkg，J2；761，2，3/10；77kTw23，气体的温度是分子平均平动动能的量度；7831012.5；79 1 摩尔理想气体的内能， 气体的定体摩尔热容， 气体的定压摩尔热容；OOTT精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 29 页，共 40 页学而不思则惘，思而不学则殆80231001.3个；81kg3100. 4；82J31025.1；83251045.2个，J211021.6；84ikT21，RT ；851225ppV；8653；8731031.8，31032.3；8

29、8 每个气体分子热运动的平均平动动能；89 气体分子热运动的每个自由度的平均能量；90ipV21；91在温度为 T的平衡态下，每个气体分子的热运动平均能量(或平均动能 ) ( 注：此题答案中不指明热运动或无规运动，不得分) ；92kTmghnnexp0 , (expa即 ea ) ；93 麦克斯韦，波耳兹曼；94kTexp；95 氩 ， 氦；962 ,1 ; 971mol2mol/ MM；981，4；99 降低；100171042.5s，cm5106；101m101010，1321010sm，1981010s108109 s1 ；1022，2 ，2；精选学习资料 - - - - - - - -

30、 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 30 页，共 40 页学而不思则惘，思而不学则殆1032；104 一个点，一条曲线，一条封闭曲线；105 体积、温度和压强，分子的运动速度（或分子运动速度，或分子的动量，或分子的动能）；106 系统的一个平衡态，系统经历的一个准静态过程；10712SS ；1281S ；108 能使系统进行逆向变化，从状态B回复到初态 A，而且系统回复到状态A时，周围一切也都回复原状；系统不能回复到状态A，或当系统回复到状态A时，周围并不能回复原状；109J166；110 等于 ，大于 ， 大于；111 外界对系统做功，向系统传递热量，始末两个状态，所经历的过程

31、；112|1W，|2W；1130，0；114 在等压升温过程中， 气体要膨胀而对外做功， 所以要比气体等体升温过程多吸收一部分热量；115 (1) 等压， (2) 等温；VV2V1OpAB1B2B3AB1等压过程AB2等温过程AB3绝热过程116 (1) 等压， (2) 等压；VV2V1OpAB1B2B3AB1等压过程AB2等温过程AB3绝热过程精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 31 页，共 40 页学而不思则惘，思而不学则殆117 (1) 不变， (2) 变大， (3) 变大；118 等压， 等压， 等压；119 (1) 气体内能的

32、增加， (2) 气体对外做功， (3) 气体内能增加和对外做功120 (1) 吸热， (2) 放热， (3) 放热12131064.8；1222:1，3:5，7:5；123W27；124J31.8，J09.29；12522i，2ii；126)(211221VVpp，)(21)(2312211122VVppVpVp；1271123Vp， 0 ；128 W / R ，W27；129J31048.7，J31048.7；130J7.124，J3.84；13141062.1 J ( 或 160 Latm) ；13211w ( 或11w) ；133J90；134%3 .33，%50，%7 .66；1354

33、00；136%3 .33，J31031.8；137J200；138500，100；139 状态几率增大，不可逆的；140 从几率较小的状态到几率较大的状态，状态的几率增大 ( 或熵值增加 )。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 32 页，共 40 页学而不思则惘，思而不学则殆三、计算题141解：(1) 211028.823kTw J 5211014.423kTNNwNEK J (2) p = n kT2.76 105 Pa142解：(1) 由mol2/12/3MRTv而氢核Mmol1103 kg mol12/12v1.58 106 ms

34、1(2) kTw231.29 104 eV 143解：取 A、B两部分的气体为系统，依题意知，在外界压缩A部分的气体，作功为 W的过程中，系统与外界交换的热量Q为零，根据热力学第一定律，有Q=E+(W) = 0 设 A、B部分气体的内能变化分别为EA和EBE=EA+EB因为 C是导热的，故两部分气体的温度始终相同， 设该过程中的温度变化为T，则 A、B两部分气体内能的变化分别为TREA23TREB25将、代入式解得T = W /(4 R) 将上式代入式得WRWREB85425144解：(1) 对 A、B两部分气体缓慢地加热，皆可看作准静态过程，两室内是同种气体，而且开始时两部分气体的p、V、T

35、 均相等，所以两室内气体的摩尔数M/Mmol精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 33 页，共 40 页学而不思则惘，思而不学则殆也相同。A室气体经历的是等体过程，B室气体经历的是等压过程，所以A、B室气体吸收的热量分别为QA( M/Mmol)CV( TAT) QB( M/Mmol) CP(TBT) 已知 QA = QB，由上两式可得Cp / CV = TA / TB =7/5 因为 Cp =CV +R，代入上式得RCV25 ,RCp27(2) B室气体作功为W=p V=（M/Mmol）RTBB室中气体吸收的热量用于作功的百分比为%6 .

36、2827)/()/(RRCRTCMMTRMMQWpBpmolBmolB145解：(1) 598TRVpW J ；(2) 31000.1WQE J ； (3) 11KmolJ2 .22TQCp11KmolJ9.13RCCpV6. 1VpCC146解：(1)(25)(112212VpVpTTCEV； (2) )(211221VVppW，W为梯形面积，根据相似三角形有p1V2= p2V1，则)(211122VpVpW (3) Q =E+W =3( p2V2p1V1 ) (4) 以上计算对于 AB过程中任一微小状态变化均成立，故过程中Q =3( pV) 由状态方程得( pV) =RT，精选学习资料 -

37、 - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 34 页，共 40 页学而不思则惘，思而不学则殆故Q =3RT，摩尔热容C=Q / T=3R147解：由图可看出pAVA = pCVC从状态方程pV = RTTA=TC，因此全过程 ABCE=0BC过程是绝热过程，有QBC = 0 AB过程是等压过程，有)(25)(AABBABpABVpVpTTCQ14.9 105 J 故全过程 ABC的Q = QBC +QAB =14.9105 J 根据热一律 Q =WE，得全过程 ABC的W = QE14.9105 J 148解：(1) pV图如右图(2) T4=T1E0 (3)

38、()(2312TTCMMTTCMMQVmolpmol)2(223)2(25111111ppVVVp11211Vp5.6 102 J (4) W Q 5.6 102 J 149解：(1) pV图如图 (2) T1(27327) K 300 K 据V1/ T1=V2/ T2，得T2 = V2T1/ V1600 K Q =Cp( T2T1) = 1.25104 J (3) E0 T3T4T2T11 2 1 2 V (L) p (atm) O OV1V2V123p精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 35 页，共 40 页学而不思则惘，思而不学则

39、殆(4) 据Q = W + EW Q 1.25 104 J 150解：氦气为单原子分子理想气体，3i (1) 等体过程， V常量， W =0 据Q E+W 可知)(12TTCMMEQVmol623 J (2) 定压过程， p = 常量，)(12TTCMMQpmol=1.04103 J E与(1) 相同W = Q E417 J (3) Q =0，E与(1) 同W = 623 J ( 负号表示外界做功 ) 151解：(1) AB：)(211ABABVVppW=200 JE1=CV ( TBTA)=3( pBVBpAVA) /2=750 J Q =W1+E1950 J BC：W2 =0 E2 =CV

40、 (TCTB)=3( pCVCpBVB ) /2 =600 J Q2 =W2+E2600 J CA：W3 = pA ( VAVC)=100 J 150)(23)(3CCAACAVVpVpTTCE J Q3 =W3+E3250 J (2) W= W1+W2+W3=100 JQ = Q1+Q2+Q3 =100 J 152解：(1) 对卡诺循环有：T1 / T2 = Q1 / Q2精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 36 页，共 40 页学而不思则惘，思而不学则殆T2 = T1Q2 /Q1 = 320 K 即：低温热源的温度为 320 K (

41、2) 热机效率：%20112QQ153解：(1) 1211211TTTQQQQW2111TTTWQ且1212TTQQQ2 = T2 Q1 / T1即212122112TTTWTTTTTQ24000 J 由于第二循环吸热221QWQWQ ( 22QQ) 1/ QW29.4(2) 121TT425 K 154解：由图得pA400 Pa，pBpC100 Pa，VAVB2 m3，VC6 m3 (1) C A为等体过程，据方程pA / TA = pC / TCTC = TA pC / pA =75 K BC为等压过程，据方程VB / TB=VC TC TB = TC VB / VC =225 K (2)

42、 根据理想气体状态方程求出气体的物质的量( 即摩尔数 )为 pAVARTAmol由1.4 知该气体为双原子分子气体，RCV25，RCP27BC等压过程吸热1400)(272BCTTRQ J CA等体过程吸热1500)(253CATTRQ J 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 37 页，共 40 页学而不思则惘，思而不学则殆E =0，整个循环过程净吸热600)(21CBCAVVppWQ J AB过程净吸热：Q1=Q Q2Q3=500 J 155解：(1) Ta= paV2/ R400 K Tb = pbV1/ R636 K Tc = p

43、cV1/ R800 K Td = pdV2/ R504 K (2) Ec=(i /2) RTc9.97103 J (3) bc 等体吸热Q1=CV(TcTb)2.044103 J da 等体放热Q2=CV(TdTa)1.296103 J W =Q1Q20.748103 J 156解：(1) 过程 ab 与 bc 为吸热过程，吸热总和为Q1=CV( TbTa) +Cp(TcTb)(25)(23bbccaabbVpVpVpVp=800 J (2) 循环过程对外所作总功为图中矩形面积W = pb( VcVb) pd( Vd Va) =100 J (3) Ta=paVa/ R，Tc = pcVc/ R

44、，Tb = pbVb / R，Td = pdVd/ R，TaTc = ( paVa pcVc)/ R2=(12104)/ R2TbTd = (pbVb pdVd)/R2=(12104)/R2TaTc=TbTd157解：由图， pA=300 Pa，pB = pC =100 Pa；VA=VC=1 m3，VB =3 m3 (1) CA为等体过程，据方程pA/ TA= pC / TC精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 38 页，共 40 页学而不思则惘，思而不学则殆TC = TA pC / pA =100 KBC为等压过程，据方程VB/ TB=

45、VC/ TC得TB=TCVB/ VC=300 K (2) 各过程中气体所作的功分别为AB：)(211CBBAVVppW=400 JBC ：W2 = pB( VCVBC A：W3 =0 (3) 整个循环过程中气体所作总功为W = W1+W2+W3 =200 J 因为循环过程气体内能增量为E=0，因此该循环中气体总吸热Q =W +E =200 J. 158解：(1) 312111035.5)/ln(VVRTQ J (2) 25. 0112TT. 311034.1QW J (3) 3121001. 4WQQ J 159解：根据绝热过程方程：p1T 常量，可得T 2=T1( p1 / p2 )(1 刚性双原子分子，代入上式并代入题给数据，得T2 =410 K 160解：(1) 根据绝热过程方程CTp1有/ )1(1212)(ppTT/)1(1212)(ppTT氦为单原子分子，5/3 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 39 页，共 40 页学而不思则惘，思而不学则殆T2=1200 K (2) 26221096. 1kTpn m3精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 40 页，共 40 页