大学物理题库第6章新.doc

1、1图 206 章一、填空题（一）易（基础题）1、 热 力 学 第 二 定 律 的 微 观 实 质 可 以 理 解 为 ： 在 孤 立 系 统 内 部 所 发 生 的 不 可 逆 过 程 ， 总是 沿 着 熵 的 方 向 进 行 。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，表明在自然界中与热现象有关的实际宏观过程都是不可逆的，开尔文表述指出了_的过程是不可逆的，而克劳修斯表述指出了_的过程是不可逆的 3 一 定 量 的 某 种 理 想 气 体 在 某 个 热 力 学 过 程 中 ， 外 界 对 系 统 做 功 240J， 气 体 向 外 界放 热 620J， 则 气 体 的 内 能

2、(填 增 加 或 减 少 )， E2E1= J。4 一 定 量 的 理 想 气 体 在 等 温 膨 胀 过 程 中 ， 内 能 ， 吸 收 的 热 量 全 部用 于 。5 一 定 量 的 某 种 理 想 气 体 在 某 个 热 力 学 过 程 中 ， 对 外 做 功 120J， 气 体 的 内 能 增 量 为280J， 则 气 体 从 外 界 吸 收 热 量 为 J。6、 在 孤 立 系 统 内 部 所 发 生 的 过 程 ， 总 是 由 热 力 学 概 率 的 宏 观 状 态 向 热 力 学概 率 的 宏 观 状 态 进 行 。7、 一定量的单原子分子理想气体在等温过程中,外界对它作功为 2

3、00J.则该过程中需吸热_J.8、要使一热力学系统的内能增加，可以通过 或 两种方式，或者两种方式兼用来完成。9、一定量的气体由热源吸收热量 ,内能增加 ,则气体对外作52610J54180J功_J.10、工作在 7和 27之间的卡诺致冷机的致冷系数为 ，工作 在 7和 27之间的卡诺热机的循环效率为 。（二）中（一般综合题）1、2mol 单原子分子理想气体,经一等容过程后,温度从 200K 上升到500K,则气体吸收的热量为_J.2、气体经历如图 2 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 。3、一热机由温度为 727的高温热源吸热，向温度为 527的低温2图 2图 6热源

4、放热。若热机可看作卡诺热机，且每一循环吸热 2000J,则此热机每一循环作功 J。4、1mol 的单原子分子理想气体，在 1atm 的恒定压强下，从 0加热到 100，则气体的内能改变了 J。 （摩尔气体常量 R=8.31Jmol-1K-1）5、一系统由图 6 中的 a 态沿 abc 到达 a 态时,吸收了 911J 的热量.同时对外作 478J 的功.如果由 a 态沿 adc 到达 c 态,则系统作功 121J,吸热_J.当系统由 c 态沿曲线 ca 返回 a态时,如果外界对系统作功 268J,则系统吸热_J. （三）难（综合题）1、双原子分子理想气体,作等压膨胀.若气体膨胀过程从热源吸收热

5、量 700J,则该气体对外做功_J.2、如图 2 所示，一定量的双原子分子理想气体，沿 12341 变化。12 过程系统内能增加了 300J。23 过程系统放热为 400J，34 为等温过程，41 为绝热过程，由此，12 过程系统吸热_J，41 过程系统作功_J。3、3mol 的理想气体开始时处在压强 、温度5160pPa的平衡态，经过一个等温过程，压强变为 .该气体在此等温过程150TK 5231中吸收的热量 Q= _J.二、选择题（一）易（基础题）1、下列说法正确的是： 3（A）孤立系统中的可逆过程，其熵不变；孤立系统中的不可逆过程，其熵要增加；（B）一切系统状态的改变，系统的熵都要增加；

6、（C）一切系统状态的改变，系统的熵减少；（D）孤立系统处于平衡态时，系统的熵趋于最大值，系统的无序度最低。2、一摩尔的单原子分子理想气体，在一个大气压的恒压下，从 0C 被加热到 100C,此时气体增加的内能约为 （A）3.2J; (B) 46J; (C) 120J; (D)1250J.3、 是 5R2（ A） 理 想 气 体 定 体 摩 尔 热 容 ； （ B） 双 原 子 分 子 理 想 气 体 定 体 摩 尔 热 容 ；（C）刚 性 双 原 子 分 子 理 想 气 体 定 体 摩 尔 热 容 ； （ D） 气 体 定 体 摩 尔 热 容 。4、1mol 刚性双原子分子理想气体，当温度为

7、T 时，其内能为 （A） ； （B） ； （C） ； （D） 。RT23k23R25kT255、在温度分别为 327和 27的高温热源和低温热源之间工作的热机，理论上的最大效率为 （A）25% （B）50% （C）100% （D）75%6、对于室温下定体摩尔热容 为 2.5R 的理想气体，在等压膨胀的情况下，系统对外所.Vm作的功与从外界吸收的热量之比 等于 /WQ（A）1/3 （B）1/4 （C）2/5 (D) 2/7，7、对于理想气体系统来说，在下列过程中，哪个过程系统所吸收的热量、内能的增量和对外作的功三者均为负值的过程 （A）等容降压过程； ( B)等温膨胀过程； (C)等压压缩过程；

8、 （D)绝热膨胀过程。8、根据热力第二定律可知 （A）功可以全部换为热,但热不能全都转换为功； （B)热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； (C)不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程； 4（D）一切自发过程都是不可逆的。9、 “理想气体和单一热源接触作等温膨胀时，吸收的热量全部用来对外作功” ，对此说法，有以下几种评论。正确的是 （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。10、设热源的绝对温度是冷源的绝对温

9、度的 n 倍,则在一个卡诺过程中,气体将把从热源得到的热量 中的多少传递给冷源? 1Q(A) ； (B) ； (C) ； (D) 。n1(n)Q1n1Qn（二）中（一般综合题）1、给定理想气体，从标准状态( )开始作绝热膨胀，体积增大到 3 倍。膨胀后温度0,PVTT、压强 P 与标准状态时 、 之关系为( 为比热容比)。 0pg（A） ； （B） ； (/3)rT=10/3rp-=（C） ； （D） 。01r- ()r-2、设有下列过程： （1)用活塞缓慢地压缩绝热容器中的理想气（设活塞与器壁无摩擦） ； （2）用缓慢地旋转的叶落归根使绝热容器中的水温上； (3)冰溶解为水； (4)一个不受

10、空气阻力及其他摩擦力作用的单摆的摆动。其中是可逆过程的为 （A) （1)、(2)、(4)； (B) （1)、 （2)、(3)； (C) （1)、(3).(4)； （D） （1） 、 （4） 。3、一绝热容器被隔板分成两半，一半是真空，另一半盛理想气体，若把隔板抽出，气体将进行自由膨胀，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，5图 54、一理想气体初始温度为 T,体积为 V,此气体由初始状态经绝热膨胀到体积为 2V;又经等容升温到温度为 T,最后经等温压缩恢复到体积 V.则此过程中 (A) 气体向外界放热； (B)气体对外界

11、做功； (C) 气体内能增加； (D)气体内能减少。5、如图 5 所示，1mol 理想气体从状态 A 沿直线到达 B, ,则此过程系统2121,pV=的功和内能的变化为 （A）A0,E0 (B) A0,E 0 （D）A06、一定量的理想气体，经历某过程后，它的温度升高了。则根据热力学定律可以断定 （1）该理想气体系统在此过程中吸了热；（2）在此过程中外界对该理想气体系统作了正功； （3) 该理想气体系统的内能增加了；(4)在此过程中理想气体系统既从外界吸了热，又对外作了正功。以上正确的断言是：（A） （3） ；（B） （1） （3） ；（C)（2） （3） ； (D)（3） （4） ；（E）（

12、4）7、有人设计一台卡诺热机(可逆的)，每循环一次可从 400K 的高温热源吸热 1800J，向 300 K 的低温热源放热 800 J。同时对外做功 1 000 J ，这样的设计是 （A)可以的，符合热力学第一定律； (B)可以的，符合热力学第二定律 ：（C）不行的，这个热机的效率超过理论值； （D)不行的，卡诺循环所作的功不能大于向低温热源放出的热量。6图 1（三）难（综合题）1、一定量理想气体，从 a 经 b 到 c 的过程，如图 2 所示，则 （A） 0,Q=0; (B) 0, A0; (D) 0 ,Q0.2、一定量的理想气体，起始温度为 T，体积为 。后经历绝热过程，体积变为 。再经

13、0V02V过等压过程，温度回升到起始温度。最后再经过等温过程，回到起始状态。则在此循环过程中 （A)气体从外界净吸出热量为负值； （B)气体对外界净作的功为正值；（C）气体从外界净吸热量为正值； （D）气体内能减少。3、假设某一循环由等温过程和绝热过程组成(即等温线和绝热线交于两点组成循环)，可以认为 (A)此循环过程仅违反热力学第一定律；(B)此循环过程仅违反热力学第二定律； (C)它既违反热力学第一定律，也违反热力学第二定律；(D)它既不违反热力学第一定律，也不违反热力学第二定律。4、关于可逆过程和不可逆过程有以下几种说法：（1）可逆过程一定是平衡过程。（2）平衡过程一定是可逆过程。（3）

14、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）非平衡过程一定是不可逆过程。以上说法，正确的是： （A） （1） 、 （2） 、 （3） ； （B） （2） 、 （3） 、 （4） ；（C） （1） 、 （3） 、 （4） ； （D） （1） 、 （2） 、 （3） 、 （4） 。7图（1）三、判断题（一）易（基础题）1、第二永动机是不可能实现的。 （ ）2、内能的增量 只适用于理 想 气 体 准 静 态 过 程 。 （ 21V,m21MEC(T)）3、平衡过程一定是可逆过程。 （ ）4、第一永动机是可能实现的。 （ ）5、系统经历一个循环过程后，它的内能为零。 （ ）6、孤立系统的一

15、切自发过程都是向着熵增大的方向进行。 （ ）7、功 的适用范围是理 想 气 体 准 静 态 过 程 。 （ ） 2V1Apdv8、一切自然过程都是不可逆过程。 （ ）9、在等体过程中系统所做的功为零。 （ ）10、 是 刚 性 双 原 子 分 子 理 想 气 体 定 体 摩 尔 热 容 5R2（二）中（一般综合题）（三）难（综合题）四、解答题（一）易（基础题）1、如图（1）表示一氮气循环过程，求一次循环过程气体对外做的功和循环效率。2、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8图 6图（10）不变；(2) 压强保持不变；(3) 不与外界交换热

16、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 )1KmolJ3、0.001kg 的氦气吸收了 1J 的热量,若保持压强不变,它的初始温度为 200K,则它最终的温度是多少?4、一热机在 1000K 和 300K 的两热源之间工作，如果(1)高温热源提高到 1100K，(2)使低温热源降到 200K，求理论上热机效率增加多少？为了提高热机效率，哪一种方案更好？5、64g 氧气（可看成刚性双原子分子理想气体）的温度由 0升至 50， 1保持体积不变；(2)保持压强不变。在这两个过程中氧气各吸收了多少热量?各增加了多少内能？对外各做了多少功？6、 的氧气

17、作如图 6 所示的 的循环，设 ，求循环效率 。23.10kgabcd21V7、打算建造一热机，从海洋的温度梯度中获得动力。若海洋表面与深处的水温分别为25和 10，试求这样一个热机的最大理论效率是多少？8、 一定量氢气在保持压强为 4.00 Pa 不变的情况下，温度由 升高到5100C时，吸收了 6.0 J 的热量。05C 4(1) 求氢气的量是多少摩尔?(2) 求氢气内能变化多少?(3) 氢气对外做了多少功?9、一台冰箱工作时，其冷冻室中的温度为10，室温为15。若按理想卡诺致冷循环计算，则此致冷机每消耗J 的功，可以从冷冻室中吸出多少热量？3109图 2图 1图 310、一热力学系统由如

18、图（10）所示的状态 a 沿 acb 过程到达状态 b 时，吸收了 560J 的热量，对外做了 356J 的功。(1) 如果它沿 adb 过程到达状态 b 时，对外做了 220J 的功，它吸收了多少热量?(2)当它由状态 b 沿曲线 ba 返回状态 a 时，外界对它做了 282J 的功，它将吸收多少热量？是真吸了热，还是放了热?（二）中（一般综合题）1、有 1 摩尔的刚性双原子分子理想气体作如图 1 所示的循环过程。若 = ，AB 为等温过程，其温度为AV21B600k，BC 为等压过程，CA 为等体过程，试求：（1）C 点的温度；（2）每个过程系统所作的功和吸收的热量；（3）理想气体完成一个

19、循环过程内能的变化；（4）循环过程的效率。 （ =0.7） 2ln2、如图 2 所示，一定量的理想气体经历ACB 过程时吸热 200J，则经历 ACBDA 过程时吸热又为多少？ 3、有 一 克 原 子 的 单 原 子 理 想 气 体 ， 自 A点 起始 沿 顺 时 针 方 向 完 成 一 个 循 环 ， 如 图 3所 示 。求 ：(1)循 环 过 程 中 所 做 的 总 功 、 吸 收 的 热 量 ；(2)循 环 的 效 率 。4、一台家用冰箱，放在气温为 300K 的房间内，做一盘13的冰块需从冷冻室取走的热量。设冰箱为理想卡诺致冷机。52.091J（1）做一盘冰块所需要的功是多少？10图

20、5图 2图 6图 1（2）若此冰箱能以 的速率取出热量，求做一盘冰块需多少时间？此冰21.09Js箱的电功率是多少瓦？5、使一定质量的理想气体的状态按图 5 中的曲线沿箭头所示的方向发生变化，图线的 BC 段是以 P 轴和 V 轴为渐近线的双曲线。（1）已知气体在状态 A 时的温度 300K，求气体在ATB，C 和 D 状态时的温度。（2）从 A 到 D 气体所做的总功是多少？6、 如图 6 表示一氮气循环过程，求一次循环过程气体对外做的功和循环效率。7、1mol 理想气体在 的高温热源与0127tC的低温热源间作可逆的卡诺循环，在 的等温线上起始体积为02tC 0127C，终止体积为 ，试求此气体在每一循环中：（1）循环效率；31.Vm320.5Vm（2）从高温热源吸收的热量 ；1Q（3）气体所做的净功 ；W（4）气体传给低温热源的热量 。2（三）难（综合题）1、一定量的某种理想气体进行如图 1 所示的循环过程。已知气体在状态 A 的温度为 。求：027AtC（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，内能的改变量和气体从外界吸收的总热量。