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4120B(10’)1mol双原子分子理想气体状态A()沿p-V图所示直线变化到状态B()试求:

(1)气体的内能增量; (2)气体对外界所作的功;

(3)气体吸收的热量; (4)此过程的摩尔热容(摩尔热容,其中表示1mol物质在过程中升高温度时所吸收的热量).

**(1);

(2);

(3);

(4);C=3R .**

4128B(3’)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,则该致冷机的致冷系数 ,(式中A为外界对系统所作的功),每一循环中外界必须作功A= .

**2, 200J**

4129B(5’)有一卡诺热机,用29kg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= ,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)

** 33.3%;8.31×105J**

4130A(10’)比热容比1.40的理想气体进行如图所示的循环,已知状态A的温度为300K,求:

(1)状态B、C的温度;

(2)每一过程中气体所吸收的净热量(R=8.31J/mol·K)

**解:pA=400Pa ,pB=pC=100Pa ,VA=VC=2m3 ,VB=6m3

①C→A TC=75K,TB=225K .

②=0.321mol ,1.4 .

QBC=J .

QCA=J .

,J .

QAB=Q -QBC -QCA=500J .

**

4131B(10’)一卡诺热机(可逆的),当高温热源的温度为127℃、低温热源温度为27℃时,其每次循环对外作净功8 000J,今维持低温热源的温度不变,提高高温热源温度,使其每次循环对外作净功10 000J,若两个卡诺循环都工作在相同的两条绝热线之间,试求:

(1)第二个循环热机的效率;

(2)第二个循环的高温热源的温度。

**解:, ,又T1=400K,T2=300K,Q1 -Q2=8 000J,-Q2=1 000J,Q2=3×8 000,

,,K .**

4134B(5’)2mol单原子分子理想气体,经一等容过程后,温度从200K上升到500K,若该过程为准静态过程,气体吸收的热量为 ;若为不平衡过程,气体吸收热量为 .

**7.48×103J;7.48×103J **

4137A(5’)热力学第二定律的克劳修斯叙述是: 开尔文叙述是: 。

**理想致冷机制造不出来;理想热机造不出来**

4139A(5’)关于热力学定律,下列说法如有错误请改正:

(1)热量不能从低温物体传向高温物体。

(2)功可以全部转变为热量,但热量不能全部转变为功。

**改为:(1)热量不能自动地从低温物体传向高温物体。

(2)功可以全部转变为热量,但热量不能通过一循环过程全部转变成功。**

4140B(3’)所谓第二类永动机是指 ,它不可能制成是因为违背了 。

**从单一热源吸热,在循环中不断对外作功的热机;热力学第二定律**

4142B(3’)一绝热容器被隔板分成两半,一半是真空,另一半是理想气体,若把隔板抽出,气体将进行自由膨胀,达到平衡后,

(A)温度不变,熵增加, (B)温度升高,熵增加,

(C)温度降低,熵增加, (D)温度不变,熵不变。

**[A]**

4142B(3’)―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。

**[C]**

4147A(3’)同一种理想气体的定压摩尔热容Cp大于定容摩尔热容CV,其原因是:

**在等压升温过程中,气体要膨胀而对外作功,所以要比气体等容升温过程多吸收一部分热量。**

4148B(3’)给定理想气体,从标准状态(p0 , V0 , T0 )开始作绝热膨胀,体积增大到3倍,膨胀后温度T、压强p与标准状态时T0 、p0之关系为(为比热比)

(A)T=;p= (B)T=;p=

(C)T=;p= (D)T=;p=

**[B]**

4149C(10’)1mol双原子分子理想气体作如图的可逆循环过程,其中1-2为直线,2-3为绝热线,3-1为等温线,已知T2=2T1,V3=8V1,试求:

(1)各过程的功、内能增量和传递的热量;(用T1和已知常数表示);

(2)此循环的效率 .(注:循环效率,A为每一循环过程气体对外所作的净功,Q1为每一循环过程气体吸收的热量)

**解:(1)1-2:,,Q1=3,

2-3:,,Q2=0 .

3-1:, ,Q3= .

(2)=30.7% .

4150B(10’)气缸内贮有36g水蒸汽(视为刚性分子理想气体),经abcda循环过程如图所示,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)=?

(3)循环过程水蒸汽作的净功A=?

(4)循环效率=?

(注:循环效率,A为循环过程水蒸汽对外作的净功,Q1为循环过程水蒸汽吸收的热量,1atm=1.013×105Pa)

**解:Ada =-2atm·25L=-5 065J,ab=2×J,

Qbc=Abc=3paValn2=1.053×104J,Q吸=3.04×104J+1.053×104J,

A总=5 465J, .**

4151C(10’)1mol单原子分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:循环效率,A为循环过程系统对外作的净功,Q1为循环过程系统从外界吸收的热量,ln2=0.693)

**解:单原子分子自由度i=3,Ta=Tc=600K,Tb=300K .

(1)Qab=-6 232.5J(放热),Qbc=3 739.5J(吸热),Qca=3 456J(吸热);

(2)A=(Qbc+Qca)-|Qab|=963J;

(3)=13.4% .**

4154B(5’)1mol理想气体(设为已知)的循环过程如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,试求C点的状态参量:

VC = ;TC = ;pC = .

**,, .**

4155B(10’)有1mol刚性多原子分子的理想气体,原来的压强为1.0atm,温度为27 ℃,若经过一绝热过程,使其压强增加到16atm,试求:

(1)气体内能的增量;

(2)在该过程中气体所做的功;

(3)终态时,气体的分子数密度。

(1atm=1.013×105Pa,k=1.38×10-23J/K,R=8.31J/mol·K)

**(1)多原子分子i=6,,=600K,

J,

(2)A=-7 479J;

(3)p2=nkT,n=1.96×1026个/ m3 .**

4156B(5’)如果一定量的理想气体,其体积和压强依照的规律变化,其中a为已知常数,试求:

(1)气体从体积V1膨胀到V2所作的功;

(2)体积为V1时的温度T1与体积为V2时的温度T2之比。

**解:(1)dA=pdV,A=

(2)∵ ,∴,又∵,∴. **

4157B(5’)证明迈耶公式Cp=CV+R

**证明:1mol气体等容过程(dQ)V=dE,,,

1mol气体等压过程, 证毕 .**

4160B(10’)汽缸内有一种刚性双原子分子的理想气体,若经过准静态绝热膨胀后气体的压强减少了一半,则变化前后气体的内能之比E1 :E2=?

**解:据,,得,变化前,变化后

,绝热过程,即 .

题设,则,即,∴ .**

4161C(10’)理想气体分别经等温过程和绝热过程由体积V1膨胀到V2,

(1)用过程方程证明绝热线比等温线陡些;