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1、第五章 熱力學(xué)基礎(chǔ)答案在最后一.選擇題1.下列說法正確的是(A) 熱傳遞可以使系統(tǒng)內(nèi)能發(fā)生變化,而做功不能(B) 做功與熱傳遞都可以使系統(tǒng)內(nèi)能發(fā)生變化(C) 做功與熱傳遞微觀本質(zhì)是一樣的(D) 做功與熱傳遞均與具體過程無關(guān)2. 一系統(tǒng)從外界吸收一定熱量,則(A) 系統(tǒng)的內(nèi)能一定增加(B) 系統(tǒng)的內(nèi)能一定減少(C) 系統(tǒng)的內(nèi)能一定保持不變(D) 系統(tǒng)的內(nèi)能可能增加,也可能減少或保持不變3. 用公式E= CVT(式中CV為定體摩爾熱容,視為常量,為氣體摩爾數(shù))計(jì)算理想氣體內(nèi)能增量時(shí),此式(A) 只適用于準(zhǔn)靜態(tài)的等體過程(B) 只適用于一切等體過程(C) 只適用于一切準(zhǔn)靜態(tài)過程(D) 適用于一切始末
2、態(tài)為平衡態(tài)的過程4.一定量氧氣經(jīng)歷等壓膨脹過程,其對(duì)外做的功與從外界吸收的熱量之比為(A) 13 (B) 14(C) 25 (D) 275. 一定量理想氣體從同一狀態(tài)出發(fā)體積由V1膨脹至V2,經(jīng)歷的過程分別是:等壓過程,等溫過程,絕熱過程,其中吸熱最多的過程是(A) 等壓過程(B) 等溫過程(C) 絕熱過程(D) 幾個(gè)過程吸熱一樣多6. 兩個(gè)卡諾熱機(jī)共同使用同一低溫?zé)嵩矗邷責(zé)嵩吹臏囟炔煌?,在圖上,它們的循環(huán)曲線所包圍的面積相等,則(A) 兩熱機(jī)的效率一定相等(B) 兩熱機(jī)從高溫?zé)嵩次盏臒崃恳欢ㄏ嗟?C) 兩熱機(jī)向低溫?zé)嵩捶懦龅臒崃恳欢ㄏ嗟?D) 兩熱機(jī)吸收的熱量與放出的熱量(絕對(duì)值)的差
3、值一定相等7. 在溫度為427和27的高溫?zé)嵩春偷蜏責(zé)嵩粗g工作的熱機(jī),理論上的最大效率為(A) 28.6% (B) 93.7%(C) 57.1% (D) 46.9%8. 由熱力學(xué)第二定律可知(1)對(duì)任何熱力學(xué)過程,功可以完全變?yōu)闊?,而熱不能完全變?yōu)楣Γ?)一切熱機(jī)的效率不可能為100%(3)熱不能從低溫物體向高溫物體傳遞(4) 氣體能自由膨脹,但不能自動(dòng)收縮以上說法正確的是(A) (1)(2)(B) (2)(3)(4)(C) (2)(4)(D) 全正確二. 填空題9.1mol氮?dú)?,由狀態(tài)A(p1,V1)變到狀態(tài)B(p2,V2),氣體內(nèi)能的增量為_.10.同一種理想氣體的等壓摩爾熱容Cp大于等
4、體摩爾熱容CV,原因是_.11. 如圖示,一定量理想氣體從狀態(tài)1變化到狀態(tài)2,此過程中,氣體內(nèi)能增量E_0,氣體對(duì)外做功A_0,氣體從外界吸熱Q_0.(填“>”“<”或“=”)12. 如圖所示,圖中畫不同斜線的兩部分的面積分別為S1和S2,則若氣體的膨脹過程為A-1-B,則其對(duì)外做功為_.若氣體經(jīng)歷A-2-B-1-A的循環(huán)過程,則它對(duì)外做功為_.三.計(jì)算題13. 一定量理想氣體進(jìn)行如圖所示的循環(huán)過程,氣體在狀態(tài)A時(shí)溫度為 TA=300k ,求:(1)氣體在狀態(tài)B、C的溫度;(2)各過程中氣體對(duì)外做的功;(3)整個(gè)循環(huán)過程吸熱的代數(shù)和.14. 如圖所示,氧氣由A經(jīng)等溫過程到B,再經(jīng)B
5、到C的等壓過程和C到A的等體過程完成一個(gè)循環(huán),試計(jì)算循環(huán)效率. (取1atm=1×105Pa) 15. 1mol雙原子分子理想氣體經(jīng)歷圖示的循環(huán)過程abcda, 求循環(huán)效率.(取 1atm=1×105Pa)16. 一熱機(jī)在和的兩熱源之間工作。如果(1)高溫?zé)嵩刺岣叩?,?)低溫?zé)嵩唇档?,求理論上熱機(jī)的效率各增加多少?為了提高熱機(jī)的效率哪一種方案更好? 17. 有一卡諾熱機(jī),用290g空氣為工作物質(zhì),工作在27的高溫?zé)嵩春?-73的低溫?zé)嵩粗g,此熱機(jī)的效率是多少?若在等溫膨脹過程中氣缸體積增大到2.718倍,則此熱機(jī)每一循環(huán)所做的功是多少?(空氣的摩爾質(zhì)量為29×
6、10-3kg/mol)第五章 熱力學(xué)基礎(chǔ)參考答案一.選擇題1.(B) 2.(D) 3.(D) 4.(D)5. (A) 6.(D) 7.(C) 8.(C)二. 填空題 9. ( ) 10.( 1mol理想氣體在等壓過程溫度每升高1K還需對(duì)外做8.31J的功 ) 11. ( >; > > ) 12. ( S1+S2 ;-S1 )三.計(jì)算題13. 一定量理想氣體進(jìn)行如圖所示的循環(huán)過程,氣體在狀態(tài)A時(shí)溫度為,求:(1)氣體在狀態(tài)B、C的溫度;(2)各過程中氣體對(duì)外做的功;(3)整個(gè)循環(huán)過程吸熱的代數(shù)和.解:(1)C到A為等體過程,由得 B到C為等壓過程,由得 (2)各過程對(duì)外做功為(
7、3)整個(gè)循環(huán),14. 如圖所示, 氧氣由A經(jīng)等溫過程到B,再經(jīng)B到C的等壓過程和C到A的等體過程完成一個(gè)循環(huán),試計(jì)算循環(huán)效率. (取)解: A到B為等溫膨脹過程,吸收的熱量全部用于對(duì)外做功 B到C為等壓壓縮過程,對(duì)外放熱,外界對(duì)系統(tǒng)做功為C到A為等體過程,做功為零,吸熱為 15. 1mol雙原子分子理想氣體經(jīng)歷圖示的循環(huán)過程abcda, 求循環(huán)效率.(取 )解:過程ab和bc為吸熱過程,吸收熱量總和為循環(huán)過程對(duì)外做的凈功為循環(huán)曲線所圍的面積,即圖中矩形面積循環(huán)效率16. 一熱機(jī)在和的兩熱源之間工作。如果(1)高溫?zé)嵩刺岣叩剑?)低溫?zé)嵩唇档?,求理論上熱機(jī)的效率各增加多少?為了提高熱機(jī)的效率哪一種方案更好? 解:卡諾循環(huán)效率(1)(2)理論計(jì)算表明降低低溫?zé)嵩礈囟瓤筛嗟靥岣邿釞C(jī)效率,但實(shí)際中低溫?zé)嵩赐侵車目諝饣蛄魉?,要降低它們的溫度是難行的,所以提高高溫?zé)嵩礈囟仁翘岣邿釞C(jī)效率的更行得通的方法。17. 有一卡諾熱機(jī),用290g空
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