(D) Q1 < Q2 < 0 . (E) Q1 = Q2 > 0 .
2. 用公式?E=νCV ?T(式中CV为定容摩尔热容量,ν为气体摩尔数)计算理想气体内能增量时,此式D
(A) 只适用于准静态的等容过程. (B) 只适用于一切等容过程. (C) 只适用于一切准静态过程.
(D) 适用于一切始末态为平衡态的过程.
3. 对一定量的理想气体,下列所述过程中不可能发生的是 (A) 从外界吸热,但温度降低; (B) 对外做功且同时吸热; (C) 吸热且同时体积被压缩; (D) 等温下的绝热膨胀.
4. 如图10.2所示的三个过程中,a?c为等温过程,则有 (A) a?b过程 ?E<0,a?d过程 ?E<0. (B) a?b过程 ?E>0,a?d过程 ?E<0. (C) a?b过程 ?E<0, a?d过程 ?E>0. (D) a?b过程 ?E>0, a?d过程 ?E>0.
5. 如图10.3所示,Oa,Ob为一定质量的理想气体的两条等容线,若气体由状态A等压地变化到状态B,则在此过程中有
(A) A=0 ,Q>0,?E>0. (B) A<0, Q>0 ,?E<0. (C) A>0 ,Q>0 ,?E>0. (D) A=0 ,Q<0 ,?E<0. 二.填空题
1. 一气缸内储有10mol的单原子
理想气体,在压缩过程中则气体内能的增量 ?E = ,此过程摩尔热
2. 一定质量的理想气变化,如图10..4所示.设在增量为?T,对外做功为A,从
外界做功209J,气体温度升高了1K,= ,气体吸收热量Q 容C = .
体在两等温线之间作由a→b的绝热a→b过程中,内能的增量为?E,温度的外界吸收的热为Q,则在这几个量中,
符号为正的量是 ;符号为负的量是 ;等于零的量是 .
3. 1kg、100?C的水,冷却到0?C,则它的内能改变?E = .1cm3的100?C的水,在1atm下加热,变为1671 cm3的同温度的水蒸汽,(水的汽化热是539cal/g), 内能改变?E = . 三.计算题
1. 质量为0.02kg的氦气(视为理想气体),温度由17?C升为27?C,若在升温过程中,(1)体积保持不变;(2)压强保持不变;(3)不与外界交换热量.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.
2. 2 mol 单原子分子的理想气体,开始时处于压强p1 = 10atm、温度T1 = 400K的平衡态,后经过一个绝热过程,压强变为p2 = 2atm,求在此过程中气体对外作的功.
练习十 循环过程热力学第二定律
一.选择题
1.一定量理想气体经历的循环过程用V—T曲线表示如图11.1,在此循环过程中,气体从外界吸热的过程是
(A) A→B. (B) B→C.
(A) C→A.
(D) B→C和C→A.
2.理想气体卡诺循环过程的两条绝热线下的面积大小(图11.2中阴影部分)分别为S1和S2 , 则二者的大小关系是:
(A) S1 > S2 . (B) S1 = S2 . (C) S1 < S2 . (D) 无法确定.
3.在下列说法中,哪些是正确的?
(1) 可逆过程一定是平衡过程. (2) 平衡过程一定是可逆的. (3) 不可逆过程一定是非平衡过程. (4) 非平衡过程一定是不可逆的. (A) (1)、(4) . (B) (2)、(3) .
(C) (1)、(2)、(3)、(4). (D) (1)、(3) .
4.根据热力学第二定律可知:
(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.
5.“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,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) 违反热力学第一定律,也违反热力学第二定律.
二.填空题
1.如图11.3的卡诺循环:(1)abcda,(2)dcefd,(3)abefa,其效率分别为:
?1= ; ?2= ; ?3= .
2.卡诺致冷机,其低温热源温度为T2=300K,高温热源温度为
T1=450K,每一循环从低温热冷系数?=Q2/A=T2/(T1-T2) 一循环中外界必须作功
3.1 mol理想气体(设? = 试求C点的状态量:Vc= ; Tc= ;pc= ; 三.计算题
1. 1 mol单原子分子理想气体的循环过程如图11.5的T—V图所示,其中c点的温度为
Tc=600K,试求:
(1)ab、bc、ca各个过程系统吸收的热量;
(2)经一循环系统所作的净功;
(3)循环的效率.(注:1n2=0.693) 四.证明题
1.在图11.6中,AB为一理想
气体绝热线,设气体由任意C态经准静态过程变到D态,过程曲线CD与绝热线AB相交于E. 试证明:CD过程为吸热过程.
源吸热Q2=400J,已知该致冷机的致(式中A为外界对系统作的功),则每A= . Cp / CV为已知)的循环过程如图11.4
的T—V图所示,其中CA为绝热过程,A点状态参量(T1,V1)和B点的状态参量(T1,V2)为已知,
练习十一 卡诺定理 熵
一.选择题
1. 一绝热密封容器,用隔板分成相等的两部分,左边盛有一定量的理想气体,压强为p0,右边为真空,如图12.1所示.今将隔板抽去,气体自由膨胀,则气体达到平衡时,气体的压强是(下列各式中? = CP / CV):
(A) p0 /2 ?.
(B) 2?p0. (C) p0.
(D) p0 /2.
2. 某理想气体,初态温度为T,体积为V,先绝热变化使体积变为2V,再等容变化使温度恢复到T,最后等温变化使气体回到初态,则整个循环过程中,气体
(A) 向外界放热. (B) 从外界吸热. (C) 对外界做正功. (D) 内能减少.
3. 气体由一定的初态绝热压缩到一定体积,一次缓缓地压缩,温度
变化为?T1;另一次很快地压缩,稳定后温度变化为?T2.其它条件都相同,则有
(A) ?T1 = ?T2. (B) ?T1 < ?T2. (C) ?T1 > ?T2. (D) 无法判断.
4. 一定量的理想气体完成一个循环过程abca,如右上图12.2所示.如改用p-V图或p-T图表示这一循环,以下四组图中,正确的是
5. 如图12.3所示,工作物质经aⅠb(直线过程)与bⅡa组成一循环过程,已知在过程aⅠb中,工作物质与外界交换的净热量为Q, bⅡa为绝热过程,在p-V图上该循环闭合曲线所包围的面积为A,则循环的效率为
(A) ? = A /Q . (B) ? =1-T2 /T1 . (C) ?
(D) ? > A /Q . 二.填空题
1. 一卡诺热机低温热源的温度为27?C,效率为40% ,高温热源的温度T1 = . 2. 设一台电冰箱的工作循环为卡诺循环,在夏天工作,环境温度在35?C,冰箱内的温度为0?C,这台电冰箱的理想制冷系数为? = .
3. 两条绝热线能否相交?答: 相交.因为根据热力学第二定律,如果两条绝热线 ,就可以用 条等温线与其组成一个循环,只从单一热源吸取热量,完全变为有用功,而其它物体不发生变化,这违反热力学第二定律,故有前面的结论.
三.计算题
1. 一作卡诺循环的热机,高温热源的温度为400K,每一循环从此热源吸进100J的热量并向一低温热源放出80J的热量.求
(1) 低温热源温度;
(2) 该循环的热机效率.
2. 汽缸内贮有36g水蒸汽(水蒸汽视为刚性分子理想气体),经abcda循环过程,如图12.4所示.其中a
-b、c-d为等容过程,b-c为等温过程,d-a为等压
过程.试求:
(1) Ada = ? (2) ?Eab =?
(3) 循环过程水蒸汽作的净功 A =? (4) 循环效率?=?
一.选择题
练习十二 压强公式温度
1. 一个容器内贮有1摩尔氢气和1摩尔氦气,若两种气体各自对器壁产生的压强分别为p1和p2,则两者的大小关系是:
(A) p1>p2 . (B) p1<p2 . (C) p1= p2 . (D) 不确定的.
2. 若理想气体的体积为V,压强为p,温度为T,一个分子的质量为m,k为玻耳兹曼常量,R为摩尔气体常量,则该理想气体的分子数为:
(A) pV/m. (B) pV/ (kT) . (C) pV /(RT) . (D) pV/(mT) .
3. 一定量的理想气体贮于某一容器中,温度为T,气体分子的质量为m. 根据理想气体的分子模型和统计假设,分子速度在x方向的分量平方的平均值为:
(A) (B) (C) (D)
== (1/3)= 3kT /m. = kT/m.
.
.
4. 下列各式中哪一式表示气体分子的平均平动动能?(式中M为气体的质量,m为气体分子质量,N为气体分子总数目,n为气体分子数密度,N0为阿伏伽德罗常数)

