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第9章 热力学基础
一、选择题
2. 对于物体的热力学过程, 下列说法中正确的是
[ ] (A) 内能的改变只决定于初、末两个状态, 与所经历的过程无关 (B) 摩尔热容量的大小与所经历的过程无关
(C) 在物体内, 若单位体积内所含热量越多, 则其温度越高
(D) 以上说法都不对
8. 理想气体物态方程在不同的过程中可以有不同的微分表达式, 则式
Vdp?pdV?mRdT表示 M[ ] (A) 等温过程 (B) 等压过程 (C) 等体过程 (D) 任意过程
9. 热力学第一定律表明
[ ] (A) 系统对外做的功不可能大于系统从外界吸收的热量 (B) 系统内能的增量等于系统从外界吸收的热量
(C) 不可能存在这样的循环过程, 在此过程中, 外界对系统所做的功 不等于系统传给外界的热量 (D) 热机的效率不可能等于1
13. 一定量的理想气体从状态(p,V)出发, 到达另一状态(p,V)． 一次是等温压缩到2VV, 外界做功A；另一次为绝热压缩到, 外界做功W．比较这两个功值的大小是 22[ ] (A) A＞W (B) A = W (C) A＜W (D) 条件不够，不能比较
14. 1mol理想气体从初态(T1, p1, V1 )等温压缩到体积V2, 外界对气体所做的功为 [ ] (A) RT1lnV2V (B) RT1ln1 V1V2 (C) p1(V2?V1) (D) p2V2?p1V1
20. 物质的量相同的两种理想气体, 一种是单原子分子气体, 另一种是双原子分子气体,
从同一状态开始经等体升压到原来压强的两倍．在此过程中, 两气体 [ ] (A) 从外界吸热和内能的增量均相同 (B) 从外界吸热和内能的增量均不相同 (C) 从外界吸热相同, 内能的增量不相同 (D) 从外界吸热不同, 内能的增量相同 21. 两汽缸装有同样的理想气体, 初态相同．经等体过程后, 其中一缸气体的压强变为原来的两倍, 另一缸气体的温度也变为原来的两倍．在此过程中, 两气体从外界吸热 [ ] (A) 相同 (B) 不相同, 前一种情况吸热多 (C) 不相同, 后一种情况吸热较多 (D) 吸热多少无法判断
25. 两汽缸装有同样的理想气体, 初始状态相同．等温膨胀后, 其中一汽缸的体积膨胀为原来的两倍, 另一汽缸内气体的压强减小到原来的一半．在其变化过程中, 两气体对外做功
[ ] (A) 相同 (B) 不相同, 前一种情况做功较大 (C) 不相同, 后一种情况做功较大 (D) 做功大小无法判断
27. 在273 K和一个1atm下的单原子分子理想气体占有体积22.4 L．将此气体绝热压缩至体积为16.8 L, 需要做多少功?
[ ] (A) 330 J (B) 680 J (C) 719 J (D) 223 J
28. 一定量的理想气体分别经历了等压、等体和绝热过程后其内能均由E1变化到E2 ．在上述三过程中, 气体的
[ ] (A) 温度变化相同, 吸热相同 (B) 温度变化相同, 吸热不同 (C) 温度变化不同, 吸热相同 (D) 温度变化不同, 吸热也不同
30. 一定量的理想气体, 从同一状态出发, 经绝热压缩和等温压缩达到相同体积时, 绝热压缩比等温压缩的终态压强
[ ] (A) 较高 (B) 较低 (C) 相等 (D) 无法比较 31. 一定质量的理想气体从某一状态经过压缩后, 体积减小为原来的一半, 这个过程可以是绝热、等温或等压过程．如果要使外界所做的机械功为最大, 这个过程应是 [ ] (A) 绝热过程 (B) 等温过程
(C) 等压过程 (D) 绝热过程或等温过程均可
33. 一定质量的理想气体经历了下列哪一个变化过程后, 它的内能是增大的? [ ] (A) 等温压缩 (B) 等体降压 (C) 等压压缩 (D) 等压膨胀 35. 提高实际热机的效率, 下面几种设想中不可行的是 [ ] (A) 采用摩尔热容量较大的气体作工作物质 (B) 提高高温热源的温度 (C) 使循环尽量接近卡诺循环
(D) 力求减少热损失、摩擦等不可逆因素
38. 卡诺循环的特点是
[ ] (A) 卡诺循环由两个等压过程和两个绝热过程组成 (B) 完成一次卡诺循环必须有高温和低温两个热源 (C) 卡诺循环的效率只与高温和低温热源的温度有关 (D) 完成一次卡诺循环系统对外界做的净功一定大于0
42. 根据热力学第二定律可知, 下列说法中唯一正确的是 [ ] (A) 功可以全部转换为热, 但热不能全部转换为功
(B) 热量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沿相反方向进行的过程 (D) 一切自发过程都是不可逆过程 44. 热力学第二定律表明
[ ] (A) 不可能从单一热源吸收热量使之全部变为有用功 (B) 在一个可逆过程中, 工作物质净吸热等于对外做的功 (C) 摩擦生热的过程是不可逆的
(D) 热量不可能从温度低的物体传到温度高的物体
46. 有人设计了一台卡诺热机(可逆的)．每循环一次可从400 K的高温热源吸收1800 J的热量, 向300 K的低温热源放热800 J, 同时对外做功1000 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, 卡诺循环所做的功不能大于向低温热源放出的热量 (D) 不行的, 这个热机的效率超过了理论值 48. 如图9-1-48所示，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ab?c?da，那么循环abcda与ab?c?da所做的功和热机效率变化情况是 [ ] (A) 净功增大，效率提高 pa(B) 净功增大，效率降低 bb?(C) 净功和效率都不变
dT1(D) 净功增大，效率不变 T2c51. 在图9-1-51中，IcII为理想气体绝热过程，IaII和IbIIc? p是任意过程．此两任意过程中气体做功与吸收热量的情况是 O V
II图9-1-48 b[ ] (A) IaII过程放热，做负功；IbII过程放热，做负功
c (B) IaII过程吸热，做负功；IbII过程放热，做负功
aI (C) IaII过程吸热，做正功；IbII过程吸热，做负功
O (D) IaII过程放热，做正功；IbII过程吸热，做正功 V
图9-1-51 55. 两个完全相同的汽缸内盛有同种气体，设其初始状态
相同．今使它们分别作绝热压缩至相同的体积，其中汽缸1内的压缩过程是非准静态过程，而汽缸2内的压缩过程则是准静态过程．比较这两种情况的温度变化
[ ] (A) 汽缸1和汽缸2内气体的温度变化相同 (B) 汽缸1内的气体较汽缸2内的气体的温度变化大
(C) 汽缸1内的气体较汽缸2内的气体的温度变化小 (D) 汽缸1和汽缸2内的气体的温度无变化 二、填空题
9. 一卡诺机(可逆的)，低温热源的温度为27?C，热机效率为40%，其高温热源温度为 K．今欲将该热机效率提高到50%，若低温热源保持不变，则高温热源的温度应增加 K．
10. 一个作可逆卡诺循环的热机，其效率为?，它的逆过程的致冷系数w?T2，则
T1?T2?与w的关系为 ．
11. 1mol理想气体(设??CP为已知)的循环过程如图9-2-11所CV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．则C点的状态参量为：
TAT 1 T 2OV1
BCV2VVC? ，
图9-2-11
TC? ，
pC? ．
12. 一定量的理想气体，从A状态(2p1,V1)经历如图9-2-12所示的直线过程变到B状态(p1,2V1)，则AB过程中系统做功___________, 内能改变△E＝_________________．
13. 质量为m、温度为T0的氦气装在绝热的容积为V的封闭
2 p1 p 1 O
pABV12V1V容器中，容器一速率v作匀速直线运动．当容器突然停止后，定
向运动的动能全部转化为分子热运动的动能，平衡后氦气的温度增大量为 ．
16. 一定量理想气体，从同一状态开始使其体积由V1膨胀到2V1，分别经历以下三种过程：(1) 等压过程；(2) 等温过程；(3) 绝热过程．其中：__________过程气体对外做功最多；____________过程气体内能增加最多；__________过程气体吸收的热量最多．
19. 如图9-2-19所示，一定量的理想气体经历a?b?c过
p程，在此过程中气体从外界吸收热量Q，系统内能变化?E．则Q
bc和?E >0，<0或= 0的情况是：
Q_________， ?E __________．
a O V20. 将热量Q传给一定量的理想气体， 图9-2-19 (1) 若气体的体积不变，则其热量转化为 ；
(2) 若气体的温度不变，则其热量转化为 ；
(3) 若气体的压强不变，则其热量转化为 ． 21. 有一卡诺热机，用29kg空气作为工作物质，工作在27℃的高温热源与?73℃的低温热源之间，此热机的效率?＝______________．若在等温膨胀的过程中汽缸体积增大到2.718倍，则此热机每一循环所做的功为_________________．(空气的摩尔质量为29310-3 kg?mol-1，普适气体常量R＝8.31J?mol?1?K?1)
第10章 气体动理论
一、选择题(30)
1. 一理想气体样品, 总质量为m, 体积为V, 压强为p, 热力学温度为T, 密度为?, 总分子数为N, k为玻尔兹曼常数, R为摩尔气体常量, 则其摩尔质量可表示为 [ ] (A)
图9-2-12
mkT?kT?RTpV (B) (C) (D)
pVppmRT2. 如图10-1-2所示，一个瓶内装有气体, 但有小孔与外界相通, 原来瓶内温度为
300K．现在把瓶内的气体加热到400K (不计容积膨胀), 此时瓶内气体的质量为原来质量的______倍．
图10-1-2