大学物理学热力学基础练习题.doc
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1、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
2、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
3、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
4、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
5、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
6、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)
7、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
8、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
9、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
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