1、一、 9 选择题（共 21 分，每题 3 分）1、1.1mol 理想气体从 p-V 图上初态 a 分别经历如图所示的(1)或(2)过程到达末态 b.已知 TaQ20; (B) Q2Q10; (C) Q20. 2、图(a),(b),(c)各表示连接在一起的两个循环过程,其中(c)图是两个半径相等的圆构成的两个循环过程, 图(a)和(b)则为半径不相等的两个圆.那么: C (A) 图(a)总净功为负,图(b)总净功为正,图(c)总净功为零; (B) 图 (a)总净功为负 ,图(b)总净功为负,图(c)总净功为正;(C) 图 (a)总净功为负 ,图(b)总净功为负,图(c)总净功为零; (D) 图(
2、a)总净功为正,图(b)总净功为正,图(c)总净功为负. 3、如果卡诺热机的循环曲线所包围的面积从图中的 abcda 增大为 abcda,那么循环abcda 与 abcda 所做的净功和热机效率变化情况是: (A)净功增大,效率提高 ; D (B)净功增大,效率降低; (C) 净功和效率都不变; (D) 净功增大, 效率不变. 4、一定量的理想气体分别由图中初态 a 经过程 ab 和由初态 a 经过程初态acb 到达相同的终态 b, 如图所示 ,则两个过程中气体从外界吸收的热量 Q1,Q2 的关系为 B (A) Q1Q2 ; (B) Q10, Q1Q2 ;(C) Q10, Q1Q2 . 5、根
3、据热力学第二定律可知: D (A) 功可以全部转换为热 ,但热不能全部转换为功 ;(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;(D) 一切自发过程都是不可逆的.6、对于理想气体来说,在下列过程中,哪个过程系统所吸收的热量、内能的增量和对外做的功三者均为负值? D (A) 等容降压过程; (B) 等温膨胀过程; (C) 绝热膨胀过程; (D) 等压压缩过程. 7、在下列各种说法中,哪些是正确的? B (1) 热平衡过程就是无摩擦的、平衡力作用的过程.(2) 热平衡过程一定是可逆过程.(3) 热平衡过程是无限多个连续变化的平衡
4、态的连接.(4) 热平衡过程在 p-V 图上可用一连续曲线表示 . (A) (1),(2); (B) (3),(4); (C) (2),(3),(4); (D) (1),(2),(3),(4).8、对于室温下的双原子分子理想气体,在等压膨胀的情况下,系统对外所做的功与从外界吸收的热量之比 A/Q 等于: D (A) 1/3; (B) 1/4; (C) 2/5; (D) 2/7. 9、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 B (A) 25 (B) 50 (C) 75 (D) 91.74 10、一定量的理想气体，从 pV 图上初态 a 经历 (1)或(
5、2)过程到达末态 b，已知 a、b 两态处于同一条绝热线上(图中虚线是绝热线)，则气体在 B (A) (1)过程中吸热，(2) 过程中放热 (B) (1)过程中放热，(2) 过程中吸热 (C) 两种过程中都吸热 (D) 两种过程中都放热 p O V a b (1) (2) 二、填空题1、有 1mol 刚性双原子分子理想气体,在等压膨胀过程中对外做功 A,则其温度变化 T=_ A/R _;从外界吸收的热量 Qp=_7A/2 _.2、一个作可逆卡诺循环的热机,其效率为 ,它的逆过程的致冷机致冷系数 w = T2/(T1-T2),则 与 w 的关系为_ _.1W3.一热机由温度为 727的高温热源吸
6、热,向温度为 527的低温热源放热.若热机在最大效率下工作,且每一循环吸热 2000J,则此热机每一循环做功_400_J. 4热力学第二定律的克劳修斯叙述是_热量不能自动地从低温物体传向高温物体开尔文叙述是_不可能把从单一热源吸收的热量在循环过程中全部转变为有用的功，而不引起任何其他物体为生变化_.5、下面给出理想气体状态方程的几种微分形式,指出它们各表示什么过程.(1)pdV=(m/M)RdT 表示_等压 _过程;(2)Vdp=(m/M)RdT 表示_ 等体_过程;(3)pdV+Vdp=0 表示_等温_过程. 6、如图,温度为 T0,2T0,3T0 三条等温线与两条绝热线围成三个卡诺循环:(
7、1)abcda;(2)dcefd;(3)abefa,则其效率分别为: 1=_33.3%_; 2=_50% _; 3=_ 66.7%_.7 理想气体在如图所示 a-b-c 过程中，系统的内能增量 =_0_E8.已知一定量的理想气体经历 p T 图上所示的循环过程，图中过程 12 中，气体_吸热_（填吸热或放热） 。 p T O 1 2 3 9、一定量的理想气体,从 p-V 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 p-V 图曲线.在上述三种过程pVT02T03T0Oabcdef pVbcOa等 温 线中:(1)气体对外做功最大的是_等压
8、_过程;(2)气体吸热最多的是_等压_过程. PAV1 V2 V10 1mol 双原子刚性分子理想气体，从状态 a(p1， V1)沿 pV 图所示直线变到状态 b(p2， V2)，则气体内能的增量 =_E_215P11、热力学第二定律的开尔文叙述和克劳修斯叙述是等价的,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_功热转换_过程是不可逆的,而克劳修斯表述指出了_热传导_过程是不可逆的.12、要使一热力学系统的内能增加，可以通过_做功_或_热传递_两种方式，或者两种方式兼用来完成热力学系统的状态发生变化时，其内能的改变量只决定于_初末状态_，而与_过程_无关三、判断题
9、1、不规则地搅拌盛于绝热容器中的液体，液体温度在升高，若将液体看作系统，则外界对系统作功，系统的内能增加。答案：对2、热力学系统的状态发生变化时，其内能的改变量只决定于初末态的温度而与过程无关。答案：错3. 处于热平衡的两个系统的温度值相同，反之，两个系统的温度值相等，它们彼此必定处于热平衡。答：对（温度相等是热平衡的必要充分条件）4. 系统的某一平衡过程可用 P-V 图上的一条曲线来表示。答案：对5.当系统处于热平衡态时，系统的宏观性质和微观运动都不随时间改变。答案：错6.在如图所示的 pV 图中，曲线 abcda 所包围的面积表示系统内能的增量 答案：“表示系统内能增量”是错误的，应改正为
10、：“表示整个过程中系统对外所做的净功 ”VbOapOVabcd7.质量为 M 的氦气(视为理想气体)，由初态经历等压过程, 温度升高了 气T体内能的改变为 P= (M/Mmol)CP 。ET答案：错 8. 摩尔数相同的氦气和氮气(视为理想气体)，从相同的初状态(即 p、 V、 T 相同)开始作等压膨胀到同一末状态则对外所作的功相同。答案：对 三、计算题1、64g 的氧气的温度由 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? 解: (1) （2 分）3Mi6458.31(0).81022QRTJ（1 分）JE0.
11、（1 分）A(2) （2 分）364528.31(50)2.9023iQTJ（ +1）（1 分）JE08.（2 分）JA3308.1).29(2、一定量的理想气体经历如图所示的循环过程,AB 和 CD 是等压过程,BC和 DA 是绝热过程.已知 Tc=300K,TB=400K,求此循环的效率. 解 由于 ,（2 分）1Q（2 分）1 2R(), R(1)BACDMIMITT（1 分）)()(12 BACDABDCTTQ根据绝热过程方程得到:（2 分） CDApp1111 ,又 CB ,所以 ADT（分）2125%CBQT3、一定量的氦气,经如图所示的循环过程.求: (1)各分过程中气体对外做的
12、功,内能增量及吸收的热量;(2)整个循环过程中气体对外做的总功及从外界吸收的总热量. 解 (1) AB 过程: （1 分）1()()202BABpVJ（1 分）JVPiTRiMEAB750)()(1 （1 分）JAQ95011BC 过程: 02A（1 分）JVpTRiMEBCBC60)(23)( （1 分）JAQ6022CA 过程: （1 分）VPC1)(3JVpTRiMECAA 50)(2323 （1 分）（1 分） JQ5032(2) 总功 （1 分） A11总热量 （1 分）J324、如图所示,abcda 为 1mol 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
13、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 TaTc=TbTd. (1) 过程 ab 与 bc 为吸热过程，JVpTCQababvab 30)(23)( ccpc 55吸热总和为 Jbca801(2) 循环过程对外所作总功为图中矩形面积 W = pb(Vc Vb)p d(Vd Va) =100 J 5、1mol 单原子分子的理想气体,经历如图所示的可逆循环,连接 ac 两点的曲线的方程为 P=p0V2/V02,a 点的温度为 T0.(1) 试以 T0,R 表示,过程中气体吸收的热量 ;(2) 求此循环的效率. 解：设 a 状态的状态参量为 p0,V0,T0,则 （2 分
14、）000 9 , ,9 pTVpcabbb 由 , 则 （1 分）20cc 003Vcc又 , 则 ccRTVp27Tc(1) 过程 （1 分）00, 2)9()( RTRCQabm过程 （1 分）, 45cp过程 （1 分）acVamVdpT20, )()(（1 分）0302007.4)7(39)(RTVpca(2) （ 2 分）%.16512100QpV6、 如题 7-10 图所示，一系统由状态 沿 到达状态 b 的过程中，有 350 J 热量传入系ac统，而系统作功 126 J(1)若沿 时，系统作功 42 J，问有多少热量传入系统?adb(2)若系统由状态 沿曲线 返回状态 时，外界对
15、系统作功为 84 J，试问系统是吸热还是ba放热?热量传递是多少?题 7-10 图解：由 过程可求出 态和 态的内能之差abcbaAEQ2416350EJ过程，系统作功 abd42AJ系统吸收热量过程，外界对系统作功 8系统放热3042EQJ7、 1 mol 单原子理想气体从 300 K 加热到 350 K，问在下列两过程中吸收了多少热量? 增加了多少内能?对外作了多少功?(1)体积保持不变；(2)压力保持不变解：(1)等体过程由热力学第一定律得 EQ吸热 )(2)(112VTRiTC25.63)035(1.82EQJ对外作功 A(2)等压过程 )(2)(112PTRiTC吸热 75.03835.8QJ)(12VE内能增加 .6.2J对外作功 54375.08QA8、 1 mol 的理想气体的 T-V 图如题 7-15 图所示， 为直线，延长线通过原点 O求ab过程气体对外做的功ab题 7-15 图解：设 由图可求得直线的斜率 为KVTK02VT得过程方程 0由状态方程 RTp得 V过程气体对外作功ab02dvpA000202dVvVRT9、 某理想气体的过程方程为 为常数，气体从 膨胀到 求其所做的ap,/1 1V2
