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大学物理习题集（上）
则 [ ]
(A) ????, Q?Q? (B) ????, Q?Q? (C) ????, Q?Q? (D) ????, Q?Q?
⒛ 一定量的某种理想气体起始温度为T，体积为V，该气体在下面循环过程中经过下列三个平衡过程：⑴绝热膨胀到体积为2V，⑵等容变化使温度恢复为T，⑶等温压缩到原来体积V，则此整个循环过程中 [ ]
（A）气体向外界放热 （B）气体对外界作正功 （C）气体内能增加 (D）气体内能减少 21.理想气体卡诺循环的两条绝热线下的面积大小（图中阴
影部分）分别为S1和S2，则二者的大小关系是 [ ] p （A）S1 > S2 （B）S1 = S2 （C）S1 < S2 （D）无法确定
S2S10
22.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。
题21
图
V
（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。
23.根据热力学第二定律判断下列哪种说法是正确的？ [ ] （A）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。 （B）功可以全部变为热，但热不能全部变为功。 （C）气体能够自由膨胀，但不能自动收缩。
（D）有规则运动的能量能够变为无规则运动的能量，但无规则运动的能量不能变为有规则运动的能量。
24.“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，有如
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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。 25. 设有以下一些过程：
⑴两种不同气体在等温下互相混合 ⑵理想气体在定容下降温 ⑶液体在等温下汽化 ⑷理想气体在等温下压缩 ⑸理想气体绝热自由膨胀
在这些过程中，使系统的熵增加的过程是 [ ]
（A）（1）、(2)、（3） （B）⑵、⑶、⑷ （C）⑶、⑷、⑸ (D) ⑴、⑶、⑸
26.一定量的理想气体向真空作绝热自由膨胀，体积由V1增至V2，在此过程中气体的
（A）内能不变，熵增加。 （B）内能不变，熵减少。 [ ] （C）内能不变，熵不变。 （D）内能增加，熵增加。
四． 填空题
⒈ 在热力学中，“作功”和“传递热量”有着本质的区别，“作功”是通过 来完成的；“传递热量”是通过 来完成的。
⒉ 不规则地搅拌盛于良好绝热容器中的液体，液体温度在升高，若将液体看作系统，则：⑴外界传给系统的热量 零；⑵外界对系统作的功 零；⑶系统的内能增量 零。（填大于、等于、小于）
⒊ 如图所示，一定量的理想气体经历a?b?c过程，在此过程中气体从外界吸收热量Q，系统内能变化ΔE，请在以下空格内填上 > 0或 < 0 ： Q ，ΔE 。
V b c a 0
题3图
T
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⒋ 1 mol的单原子理想气体，从状态Ⅰ（p1,V1,T1）变化至状态Ⅱ（p2,V2,T2），如图所示。则此过程气体对外作功为 ，吸收热量为 。
⒌ 处于平衡态A的热力学系统，若经准静态等容过程变到平衡态B，将从外界吸收热量416J；若经准静态等压过程变到与平衡态B有相同温度的平衡态C，将从外界吸收热量582J。所以，从平衡态A变到平衡态C的准静态等压过程中系统对外界所作的功为 。
⒍ 一定量理想气体，从同一状态开始使其容积由V1膨胀到2V1，分别经历以下三种过程：⑴等压过程；⑵等温过程；⑶绝热过程。其中： 过程气体对外作功最多； 过程气体内能增加最多； 过程气体吸收的热量最多。
⒎ 某理想气体等温压缩到给定体积时外界对气体作功A1，又经绝热膨胀返回原来体积时气体对外作功A2，则整个过程中气体⑴从外界吸收的热量Q = ；⑵内能增加了ΔE = 。
⒏ 压强、体积和温度都相同的氢气和氦气（均视为刚性分子的理想气体），它们的质量之比为m1/m2 = ，它们的内能之比为E1/E2 = 。如果它们分别在等压过程中吸收了相同的热量，则它们对外作功之比为A1 /A2 = 。（各量下角标1表示氢气，2表示氦气）。 ⒐ 一气缸内贮有10 mol的单原子分子理想气体，在压缩过程中外界作功209 J，气体升温1 K，此过程中气体内能增量为 ，外界传给气体的热量为 。
⒑ 刚性双原子分子的理想气体在等压下膨胀所作的功为A，则传递给气体的热量为 。 ⒒ 图示为一理想气体几种状态变化过程的p–V图，其中MT为等温线，MQ为绝热线，在AM、BM、CM三种准静态过程中： ⑴温度降低的是 过程； ⑵气体放热的是 过程。
p Ⅱ(p2,V2,T2) Ⅰ(p1,V1,T1)
0
题4
图
V
p M A T B Q C 题11图
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V
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⒓ 一卡诺热机（可逆的），低温热源的温度为27℃，热机效率为40%，度为 K。今欲将该热机效率提高到50%，若低温热源保持源的温度应增加 K。
其高温热源温
0
不变，则高温热
⒔ 卡诺致冷机，其低温热源温度为T2 = 300K，高温热源温度为T1 = 450K，每一循环从低温热源吸热Q2 = 400J。已知该致冷机的致冷系数为 e?Q2?T2（式中W为外界对系统作的功），则
WT1?T2每一循环中外界必须作功W = 。
⒕ 一热机由温度为727 ℃ 的高温热源吸热，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2000 J，则此热机每一循环作功 J。
⒖ 有一卡诺热机，用29 kg空气为工作物质，工作在27 ℃的高温热源与-73 ℃的低温热源之间，此热机的效率η = 。若在等温膨胀的过程中气缸体积增大2.718倍，则此热机每一循环所作的功为 。（空气的摩尔质量为29?10?3kg?mol?1）
⒗ 所谓第二类永动机是指 ，它不可能制成是因为违背了 。
⒘ 热力学第二定律的克劳修斯叙述 。开尔文叙述是： 。
⒙ 设在某一过程P中，系统由状态A变为状态B，如果 ，则过程P称为可逆过程；如果 ，则过程P称为不可逆过程。
⒚ 熵是 的定量量度。若一定量的理想气体经历一个等温膨胀过程，它的熵将 。（填：增加、减少或不变）
⒛ 在一个孤立系统内，一切实际过程都向着 的方向进行，这就是热力学第二定律的统计意义。从宏观上说，一切与热现象有关的实际过程都是 。 21.由绝热材料包围的容器被隔板隔为两半，左边是理想气体，右边是真空。如果把隔板撤去，气
体将进行自由膨胀过程，达到平衡后气体的温度 （升高、降低或不变），气体的熵
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