大学物理题库-热力学

热力学选择题

1、在气缸中装有一定质量的理想气体，下面说法正确的是：（ ） （A） 传给它热量，其内能一定改变。 （B） 对它做功，其内能一定改变。

（C） 它与外界交换热量又交换功，其内能一定改变。 （D） 以上说法都不对。 （3分） 答案：D

2、理想气体在下述过程中吸收热量的是（ ）

（A）等容降压过程 （B）等压压缩过程 （C）绝热膨胀过程 （D）等温膨胀过程 （3分） 答案：D

3、理想气体卡诺循环过程的两条绝热线下的面积大小分别为S1和S2，二者的关系是（ ） （A）S1?S2 （B）S1?S2 （C）S1 =S2 （D）不能确定

（3分） 答案：C

P S1 S2 V 4、有两个可逆的卡诺循环，ABCDA和A二者循环线包围的面积相等，如图所示。1B1C1D1A1，设循环ABCDA的热效率为η，每次循环从高温热源吸收热量Q，循环A1B1C1D1A1的热效率为

?，每次循环从高温热源吸收热量Q1，则（ ）

（A）???1,Q?Q1 （B）???1,Q?Q1 （C）???1,Q?Q1 （D）???1,Q?Q1

（3分）

P A A1 B1 B D D1 C1 C 答案：B V 5、一定量的理想气体，分别经历如图所示的abc 过程（图中虚线ac 为等温线）和 def 过程（图中虚线 df 为绝热线）。试判断这两种过程是吸热还是放热（ ） （A）abc 过程吸热，def 过程放热。（C）abc 过程和 def 过程都吸热。

（B）abc 过程放热 def 过程吸热 （D）abc过程和 def 过程都放热。 P a P d b c V e f V （3分）

答案：A

6、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、内能的增量和对外做得功三者均为负值？( )

（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。 （3分） 答案：D

7、关于可逆过程，下列说法正确的是（ ） （A） 可逆过程就是可以反向进行的过程。 （B） 凡是可以反向进行的过程均为可逆过程。 （C） 可逆过程一定是准静态过程。 （D） 准静态过程一定是可逆过程。 （3分） 答案：C

8、下面正确的表述是（ ）

(A) 功可以全部转化为热，但热不能全部转化为功。

（B）热量能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）开尔文表述指出热功转换的可逆性。

（D）克劳修斯表述指出了热传导的不可逆性。 （3分） 答案：D

9、一台工作于温度分别为327 ℃和27 ℃的高温热源与低温源之间的卡诺热机，每经历一个循环吸热2 000 J，则对外作功( )

(A) 2 000J (B) 1 000J (C) 4 000J (D) 500J （3分） 答案：B

10、“理想气体和单一热源接触作等温臌胀时，吸收的热量全部用来对外作功。”对此说法，有如下几种评论，哪种是正确的( )

（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）违反热力学第二定律，也违反热力学第二定律 （3分）

答案：C 热力学简答题

1、一条等温线和一条绝热线有可能相交两次吗?为什么？（3分） 答案：不可能。。。。。。。。。。。(1分)

反证法：若两条曲线有两个交点，则组成闭合曲线而构成了一循环过程，这循环过程只有吸热，无放热，且对外做正功，热机效率为100％，违背了热力学第二定律．(2分) 2、所谓第二类永动机是指什么？它不可能制成是因为违背了什么关系？（3分） 答案：第二类永动机：从单一热源吸热并全部变为功。。。。。。。（1分） 违背热力学第二定律，所以无法造成。。。。。。。。。。（2分）

3、一卡诺机，将它作热机使用时，如果工作的两热源的温度差愈大，则对做功就愈有利；如将它当作制冷机使用时，如果两热源的温度差愈大，对于制冷机是否也愈有利？为什么？ （3分）

答案：对致冷是不利的。。。。。。。。。（1分） 卡诺热机：?卡?1?T2T所以温差越大，2就越小，?卡就越大； T1T11T2Q ?2，温差越大，则?卡?T1T1?T2A?1T2但是对于制冷机：卡诺逆循环的致冷系数：?卡?越小，提取同样的热量，则所需作功也越多，对致冷是不利的．。。。。。。。。（2分）

4、有人想像了一个个理想气体的循环过程， 在理论上可以实现吗？为什么？ （3分）

答案：不能实现。---1分

因为该循环过程将系统所吸收的热量完全 用于对外做功，而不引起其他变化，违背了热 力学第二定律。----2分

5、有人认为：“在任意绝热过程中，只要系统与外界之间没有热量传递，系统温度就不会变化” 。此说法对吗？为什么？ （3分）

答案：不对。---1分

根据热力学第一定律，Q??E?A，当系统在绝热条件下，完全可以通过做功这种方式来改变系统的内能，从而改变系统的温度。---2分 热力学填空题

1、热力学第二定律的开尔文表述是 。 （3分）

答案：不可能从单一热源吸收热量并使之完全变为功而不产生其它影响 不可能使热量从低温物体传递给高温物体而不产生其它影响 2、热力学第二定律的克劳修斯表述是 。 （3分）

答案：不可能把热量从低温物体传到高温物体而不引起外界的变化。

3、某容器贮有10mol的单原子理想气体，在压缩过程中外界做功200J，气体升温1K，则此过程中气体内能增量为 ，外界传给气体的热量为 。 （3分）

答案：124.7J -75.3J

P A 4、一定质量的双原子分子理想气体，从状态A， 9 经历如图所示的直线过程变到状态B，则该过程

3 B 中系统所做的功为 ，内能增量为 。

（3分）

答案：12J -15J

5、如图所示，两个连接在一起的循环过程， 则循环总净功 零。（填大于、小于或等于）

（3分）

0 2 4 V P 答案：小于零 V 0

6、某一系统的状态变化时，其内能的改变量只决定于 ，而与 无关。 （3分）

答案：温度 过程

7、某理想气体等温压缩到给定体积时外界对气体做功A1，又经绝热膨胀回原来体积时气体对外做功A2，则整个过程中，气体从外界吸收热量 ，内能增加 。 （3分）

答案：?A1;?A2

8、质量为m，摩尔质量为M等压摩尔热容为Cp的理想气体，经历了一个等压过程后，温度增量为△T，则内能增量为 。 （3分）

答案：?E?m?Cp?R??T M9、已知1 mol 的某理想气体（可视为刚性分子），在等压过程中温度升高1K，内能增加了20.78J,则气体对外做功为 ，气体吸收的热量为 。

（3分）

答案：8.31J 29.09J

10、一定量的理性气体，从同一状态开始把其容积由V0压缩到V0，分别经理以下三种过程：（1）等压过程；（2）等温过程；（1）绝热过程。其中： 过程外界对气体做功最多； 过程其体内能减小最多。 （3分）

答案：绝热 等压

1211、在常压下，把一定量的理想气体温度升高50℃，需要160J的热量。在体积不变的情况下，把此气体的温度降低100℃，将放出240J的热量，则此气体分子的自由度是 。（3分） 答案：6

12、常温常压下，一定量的某种理想气体（可视为刚性分子，自由度为i）在等压过程中吸热为Q，对外做功为A，内能增加为?U，则A/Q? ，?U/Q? 。 （3分）

答案：2/(i+2) i/(i+2)

13、在相同的温度和压强下，各为单位体积的氢气（视为则性双原子分子气体）与氦气的内能之比为 。各为单位质量的氢气与氦气的内能之比为 （3分）

答案：5:3

14、在一绝热容器内，将不同温度的同种气体混合时，这是一个热力学 逆过程。 （3分）

答案：不可

15、理想气体绝热膨胀时，温度 。而理想气体绝热真空自由膨胀时，温度 。 （3分）

答案：降低 不变

16、气缸内储有2.0mol的空气，温度为27C,若维持压强不变，而使空气的体积膨胀到原体积的3倍，则空气膨胀时所做的功 。（3分）

答案：9972J

17、一定量的空气，吸收了1.70?10J的热量，并保持在1.0?10Pa下膨胀，体积从

3501.0?10-2m3增加到1.5?10-2m3，空气对外做的功为 。（3分）

答案：500J

18、一定量的空气，吸收了1.70?10J的热量，并保持在1.0?10Pa下膨胀，体积从

351.0?10-2m3增加到1.5?10-2m3，空气的内能的改变量为 。（3分）

答案：1200J

19、0.1kg的水蒸气自120C加热升温到140C，在等体过程中，吸收的热量为 。（已知水蒸气的定体摩尔热容CV,m?27.82J?mol?k）（3分）

答案：3.09?10J

20、0.1kg的水蒸气自120C加热升温到140C，在等压过程中，吸收的热量为 。（已知水蒸气的定压摩尔热容CP,m?36.21J?mol?k）（3分）

?1?100300?1?1

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