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1、第一次 热力学基础练习与答案 班 级 _ 姓 名 _ 班内序号 _ 一、选择题 1.如图所示,一定量理想气体从体积V1,膨胀到体积V2分别经历的过程 是:AB等压过程,AC等温过程;AD绝热过程,其中吸热量最 多的过程 (A)是AB.(B)是AC.(C)是AD.(D)既是AB也是AC,两过程吸热一样多。2.有两个相同的容器,容积固定不变,一个盛有氨气,另一个盛有氢气(看 成刚性分子的理想气体),它们的压强和温度都相等,现将 5J 的热量传给氢 气,使氢气温度升高,如果使氨气也升高同样的温度,则应向氨气传递热量 是:(A)6 J.(B)5 J.(C)3 J.(D)2 J.3.一定量的某种理想气体
2、起始温度为T,体积为V,该气体在下面循环过程中经过三个平衡过程:(1)绝热膨胀到体积为 2V,(2)等体变化使温度恢复为T,(3)等温压缩到原来体积V,则此整个循环过程中 (A)气体向外界放热 (B)气体对外界作正功(C)气体内能增加 (D)气体内能减少 p V O A B C D 4.一定量理想气体经历的循环过程用VT曲线表示如图在此循 环过程中,气体从外界吸热的过程是 (A)AB (B)BC (C)CA (D)BC和BC 5.设高温热源的热力学温度是低温热源的热力学温度的n倍,则理想气体在一次卡诺循环中,传给低温热源的热量是从高温热源吸取热量的 (A)n倍 (B)n1 倍(C)n1倍 (D
3、)nn1倍 6.如图,一定量的理想气体,由平衡状态A变到平衡状态 B(pA=pB),则无论经过的是什么过程,系统必然 (A)对外作正功 (B)内能增加 (C)从外界吸热 (D)向外界放热 二、填空题 1.写出理想气体在等体、等压、绝热过程中,内能增量的表达式:等体过程 _,等压过程 _,绝热过程_。2.热力学第二定律的开尔文表述和克劳修斯表述是等价的,表明在自然界中 所有与热现象有关的实际过程都是不可逆的。开尔文表述指出了_ 过程是不可逆的,而克劳修斯表述指出了_过程是不可逆的。3写出理想气体经历以下过程所作功A、吸热Q和内能增量E值的正负:T V O A B C p O V A B p O
4、V p O V 等 温IIII 绝热线 I II IIIII(a)(b)(1)如图(a),在 I-II-III 过程中,_A,_Q,_E。(2)如图(b),在 I-II-III 过程中,_A,_Q,_E。在 I-II-III 过程中,_A,_Q,_E。4.卡诺致冷机的致冷系数为:2 1 2 2 TTTAQw,如高、低温热源温度分别为:KT4001 ,KT3002 ,而且每一循环从低温热源所吸的热为 360 2 JQ。则在每一循环中,外界必须作功_ A。5.一设计者试图设计出这样一种热机:它在一个循环的过程中,能从温度为:036 K的高温热源中吸热:106.9 4J,向温度为:027 K的低温热
5、源放出 100.7 4J的热量,这样的热机 _(填“能”或“不能”)制成,原因是:。三、计算题 1质量为 2 kg的氧气,其温度由 270 K升高到 330 K,如分别经历了:(1)等体过程;(2)等压过程。计算在这两个过程中,系统各吸收了多少热量 各增加了多少内能 对外各作了多少功 2 一系统由如图所示的a状态沿acb到b状态,有 340J热量传入系统,而系统对外作功 128J,(1)若adb过程系统对外作功 52J,则有多少热量传入系统(2)当系统由b态沿曲线ba返回a状态时,外界对系统作功 88J,则系统是吸热还是放热 其热量值是多少 3.1 mol 单原子分子的理想气体,经历如图所示的
6、可逆循环,联结ac两点的曲线的方程为2020/VVpp,a点的温度为T0(1)试以T0,普适气体常量R表示、过程中 气体吸收的热量。p09p0a pVOV0 b c c b a d pO V(2)求此循环的效率。(提示:循环效率的定义式=1-Q2/Q1,Q1为循环中气体吸收的热量,Q2为循环中气体放出的热量。)第一次 热力学基础 一、选择题:1.A 3.A 4.A 5.C 6.B 二、填空题:1.pViTRiE22,VpiTRiE22,TRTRiE12 2.功完全转变为热(热功转换);热量自动从高温物体传给低温物体(热量传递,热传导)3.(1)负,负(放热),零;(2)正,负(放热),负;正,
7、正(吸热),负 4.J 120 5.不能;该热机的效率为:48 136.9 0.76.9 ,超过理想可逆机的效率:4 13602701。三、计算题:1.molMm5.62032.02,5i RRiCV252,RRCCVp27 (1)等体过程 0A,JRTCEQV41079.79375(2)等压过程 JRTCQp510091.113125,E与过程无关,同上;JREQA41012.33750 2.(1)JEAQadbJEacb26421252 :,212128340 :JEAQJAJEab300 ,88 ,212 :,放热。3.设a状态的状态参量为p0,V0,T0,则pb=9p0,Vb=V0,Tb=(pb/pa)Ta=9T0 2020VVppcc 0003VVppVc pc Vc=RTc Tc=27T0 (1)过程 )9(23)(00TTRTTCQabVV012RT (2)过程 Qp=C p(Tc Tb)=45 RT0 过程 acVVcaVVVVpTTCQ2020/d)()()(3)27(233320000caVVVpTTR 0203030007.473)27(39RTVVVpRT (2)%3.1645127.471|1000RTRTRTQQQpV
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