(3)过程abcda中,W?0
(4)过程abcda中,气体对外作的净功在数值上等于闭合曲线所围成的面积
A、 (1)(2)(3) B、(2)(3)(4) C、(1)(2)(4) D、(1)(3)(4)
p pb a c aa?b?b dd? cd O c? V
V
图13-9 图13-10
15.一定量的理想气体,起始温度为T,体积为V0。后经历绝热过程,体积变为2V0;再经
过等压过程,温度回升到起始温度;最后再经过等温过程,回到起始状态。则在此循环过程中 ( )
A、气体从外界净吸的热量为负值 B、气体对外界净作的功为正值 C、气体从外界净吸的热量为正值 D、气体内能减少
16.某理想气体分别进行了如图13-10所示的两个卡诺循环:Ⅰ(abcda)和Ⅱ(a?b?c?d?a?),且两条循环曲线所围面积相等。设循环I的效率为?,每次循环在高温热源处吸的热量为
Q,循环Ⅱ的效率为??,每次循环在高温热源处吸的热量为Q?,则 ( ) A、????,Q?Q? B、 ????,Q?Q?
C、????,Q?Q? D、????,Q?Q?
17.一热机由温度为727C的高温热源吸热,向温度为527C的低温热源放热,若热机在最大可能效率下工作,且吸热为2000J,则热机作功为( )
A、400J B、1450J C、1600J D、2000J 18.在功与热的转变过程中,下面叙述正确的是( )
(1)不可能制成一种循环动作的热机,只从一个热源吸取热量,使之完全变为有用的功,而其他物体不发生任何变化
(2)可逆卡诺机的效率最高,但恒小于1
(3)功可以完全变为热量,而热量不能完全变为功 (4)绝热过程对外作正功,则系统的内能必减小
A、(1)(2)(3) B、(2)(3)(4) C、(1)(2)(4) D、(1)(3)(4) 19.对于热传递过程,下面叙述正确的是( ) (1)热量不能从低温向高温物体传递
(2)热量从高温物体向低温物体传递是不可逆过程
(3)热传递的不可逆性与热功转变的不可逆性是等价的
(4)理想气体等温膨胀是本身内能不变,这就是说热量从一个物体传入,通过理想气体又传到其它物体中去了
A、(2)(3) B、(1)(4) C、(1)(3) D、(2)(4)
20.“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,
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如下几种评论中正确的是( )
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
21.关于可逆过程和不可逆过程的判断,其中正确的是( ) (1)可逆热力学过程一定是准静态过程 (2)准静态过程一定是可逆过程 (3)不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程 (4)凡有摩擦的过程,一定是不可逆过程 A、(1)、(2)、(3) B、(1)、(2)、(4) C、(2)、(4) D、(1)、(4) 22.已知0C和1atm下的单原子理想气体的体积为22.4L,如果将该气体等温压缩到
16.8L,则熵变为( )
A、609 J/K B、-32.68 J/K C、-2.39 J/K D、0 J/K
二、填空题
1.一氧气瓶的容积为V,充足氧气的压强为p1,用了一段时间后压强降为p2,则瓶中剩余的氧气的内能与未用前氧气的内能之比为 。
2.有相同的两个容器,容积固定不变,一个盛有氦气,另一个盛有氢气(看成刚性分子的理想气体),它们的压强和温度都相等,现将5J的热量传给氢气,使氢气温度升高,如果使氦气也升高同样的温度,则应向氦气传递热量是_______________。 3.如图13-11所示,一定量理想气体从体积V1膨胀到体积V2分别经历的过程是:A?B等压过程;A?C等温过程;A?D绝热过程。其中吸热最多的是_______________过程。
pABCD0V1V2图13-11 图13-12
V
4.如图13-12所示,一定量的理想气体经历acb过程时吸热200J,则经历acbda过程时,吸热为_________________。
5.如图13-13所示,一理想气体系统由状态a沿acb到达状态b,有350J热量传入系统,而系统作功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? 。
6.如图13-14所示,一定量的理想气体从同一初态a(p0,V0)出发,先后分别经两个准静态过程ab和ac,b点的压强为p1,c点的体积为V1,若两个过程中系统吸收的热量相同,则该
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气体的??CP?_________________。 CV
图13-13 图13-14
7.如图13-15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所作的净功变化情况是_____________,热机效率变化情况是______________。(填增大、不变或减小)
pp2bacp1V1
V2V3V
图13-15 图13-16
8.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小为原
1,则变化前后气体的内能之比E1:E2 = 。 29.设高温热源的热力学温度是低温热源的热力学温度的n倍,则理想气体在一次卡诺循环
来的
中,传给低温热源的热量是从高温热源吸取的热量的__________倍 。 三、计算题
1.0.02kg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。分别求出在上述三个过程中气体内能的改变、吸收的热量及外界对气体所作的功。
2.1mol氧气经图13-16所示过程a?b?c?a,其中b?c为绝热过程,c?a为等温过程。且p1,V1,p2,V2及V3为已知量,求各过程气体对外所做的功。 3.一定量的双原子分子理想气体,其体积和压强按pV数。当气体从体积V1膨胀到V2,求:
(1)在膨胀过程中气体所作的功; (2)内能变化; (3)吸收的热量。
4.如图13-17所示,一定量的单原子理想气体,从A态出发经等压过程膨胀到B态,又经绝热过程膨胀到C态。求这全过程中气体对外所作的功,内能的增量以及吸收的热量。
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2?a的规律变化,其中a为已知常
Q
Ⅰ Ⅱ
图13-17 图13-18
5.如图13-18所示,一容器被一可移动、无摩擦且绝热的活塞分割成Ⅰ,Ⅱ两部分,活塞不漏气,容器左端封闭且导热,其它部分绝热。开始时在Ⅰ,Ⅱ中各有温度为0C,压强
?1.013?105Pa的刚性双原子分子的理想气体。Ⅰ,Ⅱ两部分的容积均为36L,现从容器左
端缓慢地对Ⅰ中气体加热,使活塞缓慢地向右移动,直到Ⅱ中气体的体积变为18L为止。求:
(1)Ⅰ中气体末态的压强和温度。 (2)外界传给Ⅰ中气体的热量。
6.如图13-19所示,1mol单原子分子的理想气体,在p?V图上完成由两条等容线和两条等压线构成循环过程。已知状态a的温度为T1,状态c的温度为T3,状态b和状态d位于同一等温线上,求: (1)状态b的温度T; (2)循环过程的效率。
P b c a d O V
图13-19 图13-20
7.一摩尔刚性双原子理想气体,经历一循环过程abca如图13-20所示,其中a?b为等温过程。求:
(1)系统对外做净功; (2)该循环热机的效率。
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