第七章热力学基础练习册答案.ppt
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第七章 热力学基础,一、选择题,1、根据热力学第二定律判断下列说法哪一种是正确的 [ ]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:气体可以自由膨胀，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解：,由热力学第一定律知,由状态图知,3、某刚性双原子分子的理想气体处于温度为T的平衡态下，该分子的平均总能量为 [ ]A： ； B： ； C： ； D：,解：,5、在温度分别为327oC和27oC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 [ ]A：25% B：50% C：75% D：91.74%,解：,等温压缩,7、下面说法正确的是：[ ] A：系统经历一正循环后，系统的状态没有变化；B：系统经历一正循环后，系统和外界都没有变化；C：系统经历一正循环后，接着经历一逆循环，系统和外界均没有变化；D：在P—V图上，循环曲线包围的面积越大，循环效率越高。
8、汽缸内有一定量的氦气（视为理想气体），经过绝热压缩，使其体积变为原来的一半，问气体分子的平均速率变为原来的几倍？[ ]Ａ： B: C: D:,解：,由绝热方程,9、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、内能的增量和对外作的功三者均为负值 [ ]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,解：作功为负值必为体积变小的过程10、双原子的理想气体做等压膨胀，若气体在膨胀过程中，从外界吸收的热量为700J，则该气体对外做功为 [ ]Ａ：350J B:300J C:250J D:200J,解：,二、填空题,2、理想气体做卡诺循环，高温热源的热力学温度是低温热源的热力学温度的n 倍，求气体在一个循环中将由高温热源所得的热量的 倍交给了低温热源解：,3、1mol的氧气在1atm的压强下从200C加热到1000C（1）设加热过程中体积保持不变，则供给的热量为 2）若过程中压强不变，需供给多少热量为 .（3） 在等压下气体对外作的功为 。
解：,4、如图，一理想气体系统由状态a沿acb到达状态b，有350J的热量传入系统，而系统做功130J，（1）经过adb过程，系统作功40J，传入系统的热量Q= （2）当系统由状态b沿曲线ba返回状态a时，外界对系统作功60J，则系统吸收的热量Q= 解：,5、一容器内装有气体，温度为270C问（1）压强为1.013×105Pa时，在1m3中有 个分子；（2）在高真空时压强为1.33×10-5Pa，在1m3中有 个分子解：,6、如图所示图中，a、b两条曲线是两种不同气体（氧气和氢气）在同一温度下的麦氏分布曲线则氢气分子的最概然速率 ，氧气分子的最概然速率 ，两种气体所处的温度 解：首先来区分两条曲线，最概然速率为,显然，温度相同时摩尔质量小的气体最概然速率大所以，曲线a为氧气，曲线b为氢气由图中数据可知氢气的最概然速率为2000m/s7、一卡诺机从373K的高温热源吸热，向273K的低温热源放热。
若该机从高温热源吸收1000J热量，则该机所做的功为 J，放出热量 J .,解：,8、如图示，一定量的空气，开始在状态A，其压强为 ，体积为 ，沿直线AB变化到状态B，压强变为 ，体积变为 ，求此过程气体所作的功为 解：气体的功为过程曲线下包围的面积,三、计算题,1、将500J的热量传给标准状态下2mol的氢，问：（1）若体积不变，这热量转变为什么？氢的温度变为多少？（2）若温度不变，这热量转变为什么？氢的压强和体积变为多少？（3）若压强不变，这热量转变为什么？氢的温度及体积变为多少？,,解(1)等体过程，吸收的热量转化为内能,,,,(2)若温度不变，内能不变，吸收的热量转化为功,,,,,,(3)若压强不变，吸收的热量转化为功和内能,2、一定量的单原子分子理想气体，从状态A出发，沿如图所示直线过程变到另一状态B，又经等容、等压两过程回到状态A求：（1） 、 、 各过程中系统对外所作的功，内能的增量及所吸收的热量；（2）整个过程中系统对外界所作的总功及从外界吸收的总热量。
解：,,3、单原子理想气体的循环过程如图所示，整个过程 是由两条等压线和两条等容线所组成已知求该循环的效率解：功为循环包围的面积,吸热过程只有AB和DA过程,4、一定量双原子理想气体的循环过程如T-V图所示，其中c点的温度为TC=600K试求（1）ab、bc、ca过各个过程系统吸收的热量；（2）经一次循环系统所作的净功；（3）循环的效率（ln2=0.693)解：将T－V图的循环过程对应到P－V图上，可以看出，此循环顺时针，代表热机1）ab、bc、ca过各个过程系统吸收的热量；,等压压缩,等体升温,等温膨胀,（2）经一次循环系统所作的净功；,（3）循环的效率（ln2=0.693)。
