熱力學第一第二定律習題

1、熱力學第一、第二定律習題本章從能量的觀點研究物質熱現(xiàn)象的宏觀基本規(guī)律及其應用，是熱力學的基礎內容。主要有：準靜態(tài)過程、熱量、功、內能等基本概念，與熱力學第一定律及其對理想氣體各等值過程的應用，理想氣體的摩爾熱容，循環(huán)過程，卡諾循環(huán) 和熱力學第二定律等。 基本要求掌握功和熱量的概念，理解平衡過程。掌握熱力學第一定律，能熟練地分析、計算理想氣體各等值過程和絕熱過程中功、熱量、內能的改變量及卡諾循環(huán)的效率。理解可逆過程和不可逆過程，理解熱力學第二定律的兩種敘述。一、基本練習 在下列理想氣體各種過程中，那些過程可能發(fā)生？（ ）(A) 等體加熱，內能減少，壓強升高  (B) 等溫壓縮

2、，吸收熱量，壓強升高(C) 等壓壓縮，吸收熱量，內能增加  (D) 絕熱壓縮，內能增加，壓強升高2在實際應用中，提高熱機的效率可行的辦法是（ ）(A)  提高高溫熱源的溫度 (B) 降低低溫熱源的溫度(C)  選擇單原子理想氣體作工作物質 (D) 增大熱機功的輸出3 下列說法那一個是正確的（ ） (A) 熱量不能從低溫物體傳到高溫物體 (B) 熱量不能全部轉變?yōu)楣?(C) 功不能全部轉化為熱量 (D) 氣體在真空中的自由膨脹過程是不可逆過程4 在絕熱容器中，氣體分子向真空中自由膨脹，在這過程中（  ） (A)氣體膨脹對外作功，系統(tǒng)內能減小 (B)氣體膨脹

3、對外作功，系統(tǒng)內能不變 (C)系統(tǒng)不吸收熱量，氣體溫度不變 (D)系統(tǒng)不吸收熱量，氣體溫度降低5 一定量的理想氣體，從p-V圖上初態(tài)a經歷或過程到達末態(tài)b，已知a、b兩態(tài)處于同一條絕熱線上（圖中虛線所示），問各過程中氣體吸熱還是放熱。（ ） (A) 過程吸熱，過程放熱 (B) 過程放熱，過程吸熱 (C) 兩種過程都吸熱 (D) 兩種過程都放熱6 一定量的理想氣體分別由初態(tài)a經過程ab和由初態(tài)a¢經過程a¢cb到達相同的終態(tài)b，如p-T圖所示，則兩個過程中氣體從外界吸收熱量Q1、Q2的關系為（ ） (A) (B) (C) (D) 7 一定量的理想氣體從體積V1膨脹到體積V2分

4、別經歷的過程如 下左圖：AB等壓過程；AC等溫過程；AD絕熱過程，其中吸熱最多的過程（ ） (A) AB (B) AC (C) AD (D) 一樣多 8 如上面右圖所示,下列說法正確的是（ ） (A) agd線上各狀態(tài)的溫度比acd線上各狀態(tài)的溫度高 (B) agd所表示的過程系統(tǒng)放出熱量 (C) 路徑acd和agd表示等溫過程 (D) 面積acdga表示循環(huán)過程中系統(tǒng)所作的功9 1mol的單原子理想氣體從A狀態(tài)變?yōu)锽狀態(tài)，如果不知道是什么氣體，變化過程也不清楚，但是可以確定A、B兩態(tài)的宏觀參量，則可以求出（  ） (A)  氣體所作的功 (B)  氣體

5、內能的變化 (C)  氣體傳給外界的熱量 (D)  氣體的質量10  在標準大氣壓下，1g水的體積為1.0cm3，水沸騰后完全汽化，變成1.671×10-3m3的蒸氣，在此過程中內能的增量為（標準大氣壓下水的汽化熱為2.26´106J·kg-1）。（ ） (A) 2.09´103J (B) 2.09´104J (C) 2.09´102J (D) 2.09J11 在600K的高溫熱源和300K的低溫熱源間工作的卡諾熱機，理論上最大效率可達到（ ） (A) 100% (B) 75% (C) 50% (D) 2

6、5%12 在標準條件下，將1mol單原子氣體等溫壓縮到16.8升，外力所作的功為（  ）  (A) 285 J (B) -652 J (C) 1570 J (D) 652 J13 在上題中,如果將單原子氣體絕熱壓縮到16.8升,外力所作的功為（ ） (A) 693J (B) 7.81´103J (C) 719J (D) 678J14 致冷系數(shù)為6的一臺冰箱，如果致冷量為1.08´106J. h-1，則冰箱一晝夜的耗電量為（ ） (A) 1.2度 (B) 7.2度 (C) 50度 (D) 4.32´106度15 氣體的定壓熱容量大于同種氣體的定體

7、熱容量，這是由于在定壓膨脹過程中( ) (A) 氣體的膨脹系數(shù)不同 (B) 氣體膨脹對外做功 (C) 分子引力增大 (D) 分子體積膨脹16 如果DWT表示氣體等溫壓縮到給定體積所作的功，DQ表示在此過程中氣體吸收的熱量，DWa表示氣體絕熱膨脹回到它原有體積所作的功，則在整個過程中氣體內能的增量為 (A) 0 (B) (C) (D) 17 理想氣體經歷所示的abc平衡過程 如下左圖，則該系統(tǒng)對外做功W，從外界吸收的熱量Q和內能的增量DE的正負情況如下(   ) (A) (B) (C) (D)  18 如上面右圖所示,一定量的理想氣體經歷acb過程時吸熱200J，則

8、經歷acbda過程時，吸熱為( ) (A) -1200J (B) -1000J (C) -700J (D) 1000J19 某理想氣體狀態(tài)變化時，內能隨體積的變化關系如圖中AB直線所示，AB表示的過程是( ) (A) 等壓過程 (B) 等體過程(C) 等溫過程 (D) 絕熱過程20 關于熱功轉換和熱量傳遞有下面一些敘述(1）功可以完全變?yōu)闊崃?，而熱量不能完全變?yōu)楣Γ唬?）一切熱機的效率都小于1 ；（3）熱量不能從低溫物體傳到高溫物體；（4）熱量從高溫物體傳到低溫物體是不可逆的。以上這些敘述( )(A) 只有（2）、（4）正確(B) 只有（2）、（3）、（4）正確(C) 只有（1）、（3）、（4

9、）正確(D) 全部正確二、選做練習：1 一定量某理想氣體按常量的規(guī)律膨脹，則膨脹后理想氣體的溫度（  ）(A)將升高 (B)將降低(C)不變 (D)升高還是降低，不能確定 2 不可逆過程是（  ） (A)不能反向進行的過程 (B)系統(tǒng)不能回復到初始狀態(tài)的過程 (C)有摩擦存在的過程或者非準靜態(tài)的過程 (D)外界有變化的過程3 熱力學第二定律表明（ ）(A)不可能從單一熱源吸收熱量使之全部變?yōu)橛杏玫膭?B)在一個可逆過程中，工作物質凈吸熱等于對外作的功(C)熱不能全部轉變?yōu)楣?D)熱量不可能從溫度低的物體傳到溫度高的物體 4 如圖所示，一絕熱密閉的容器，用隔板分成相等的兩部分

10、，左邊盛有一定量的理想氣體，壓強為po，右邊為真空，今將隔板抽去，氣體自由膨脹，當氣體達到平衡時，氣體的壓強是（ ） (A)po (B)po/2(C)2po (D)po/2 5一定量的理想氣體，分別進行如圖所示的兩個卡諾循環(huán)abcda和，若在p-V圖上這兩個循環(huán)曲線所圍的面積相等，則可以由此得知這兩個循環(huán)（  ）（A） 效率相等   （B） 從高溫熱源吸收的熱量相等   （C） 向低溫熱源放出的熱量相等   （D） 在每次循環(huán)中對外作的凈功相等6 下面給出理想氣體狀態(tài)方程的幾種微分形式，指出它們各表示什么過程（1）表示

11、60;             過程（2）表示              過程（3）表示              過程 7 “理想氣體和單一熱源接觸作等溫膨脹時，吸收的熱量全部用來對外做功，因此熱能能夠全部轉化為機械能”。這一說法 （服從，違背）熱力學第一定律；這與熱力學第二定律 （矛盾，不