第9章-熱力學(xué)基礎(chǔ)

1、ang第9章熱力學(xué)基礎(chǔ)題目無答案、選擇題1. 對于準(zhǔn)靜態(tài)過程和可逆過程，有以下說法其中正確的是(A)準(zhǔn)靜態(tài)過程一定是可逆過程(B) 可逆過程一定是準(zhǔn)靜態(tài)過程二者都是理想化的過程(C) 二者實(shí)質(zhì)上是熱力學(xué)中的同一個概念2. 對于物體的熱力學(xué)過程，下列說法中正確的是(A)內(nèi)能的改變只決定于初、末兩個狀態(tài)，與所經(jīng)歷的過程無關(guān)(B) 摩爾熱容量的大小與所經(jīng)歷的過程無關(guān)在物體內(nèi)，若單位體積內(nèi)所含熱量越多，則其溫度越高(C) 以上說法都不對3. 有關(guān)熱量，下列說法中正確的是(A)熱是一種物質(zhì)(B) 熱能是物質(zhì)系統(tǒng)的狀態(tài)參量熱量是表征物質(zhì)系統(tǒng)固有屬性的物理量(C) 熱傳遞是改變物質(zhì)系統(tǒng)內(nèi)能的一種形式4. 關(guān)

2、于功的下列各說法中，錯誤的是(A)功是能量變化的一種量度(B) 功是描寫系統(tǒng)與外界相互作用的物理量氣體從一個狀態(tài)到另一個狀態(tài)，經(jīng)歷的過程不同，則對外作的功也不一樣(C) 系統(tǒng)具有的能量等于系統(tǒng)對外作的功5. 理想氣體狀態(tài)方程在不同的過程中有不同的微分表達(dá)式，式pdV=嚴(yán)RdT表(B)等壓過程(D)絕熱過程(B)等壓過程(D)絕熱過程(A)等溫過程(C)等體過程6. 理想氣體狀態(tài)方程在不同的過程中可以有不同的微分表達(dá)式，式VdVdRdT表示(A)等溫過程(A)等溫過程(C)等體過程(B)等壓過程(D)絕熱過程7. 理想氣體狀態(tài)方程在不同的過程中可以有不同的微分表達(dá)式8. 理想氣體狀態(tài)方程在不同的

3、過程中可以有不同的微分表達(dá)式,式VdppdV=O表(A)等溫過程(C)等體過程(B)等壓過程(D)絕熱過程8. 理想氣體狀態(tài)方程在不同的過程中可以有不同的微分表達(dá)式，則式VdppdV£RdT表示(B)等壓過程(D)任意過程(B)等壓過程(D)任意過程(A)等溫過程(C)等體過程9. 熱力學(xué)第一定律表明(A)系統(tǒng)對外作的功不可能大于系統(tǒng)從外界吸收的熱量(B) 系統(tǒng)內(nèi)能的增量等于系統(tǒng)從外界吸收的熱量不可能存在這樣的循環(huán)過程，在此過程中，外界對系統(tǒng)所作的功不等于系統(tǒng)傳給外界的熱量10.對于微小變化的過程，熱力學(xué)第時為正的過程是(A)等溫膨脹(C)等壓膨脹(C) 熱機(jī)的效率不可能等于1定律為

4、dQ=dEdA.在以下過程中，這三者同(B) 等容膨脹(D)絕熱膨脹11.對理想氣體的等壓壓縮過程，下列表述正確的是(A)dA>0,dE>0,dQ>0(B)dAV0,dEV0,dQv0(C)dAV0,dE>0,dQV0(D)dA=0,dE=0,dQ=012.功的計(jì)算式A-VpdV適用于(A)理想氣體(B)等壓過程(C)準(zhǔn)靜態(tài)過程(D)任何過程定量的理想氣體從狀態(tài)(p，V)出發(fā)，到達(dá)另一狀態(tài)(P，).一次是等溫壓縮到V，外界作功A;另一次為絕熱壓縮到22，外界作功w.比較這兩個功值的大小是(A)A>W(A)A>W(B)A=W(C)AVW(D)條件不夠，不能比較

5、13. 1mol理想氣體從初態(tài)(Ti、Pi、Vi)等溫壓縮到體積V2,外界對氣體所作的功為V2V1(A)RTiIn(B)RTiIn-ViV2(C)pi(V2-Vi)(D)p2V2-PiVI14. 如果AW表示氣體等溫壓縮至給定體積所作的功，AQ表示在此過程中氣體吸收的熱量,A表示氣體絕熱膨脹回到它原有體積所作的功，則整個過程中氣體內(nèi)能的變化為(A).:W+.Q-.：A(B).QW:A.：A-.:W.Q(D).：Q+.A-.:W15. 理想氣體內(nèi)能增量的表示式=.CWT適用于(A)等體過程(B)等壓過程(C)絕熱過程(D)任何過程16. 剛性雙原子分子氣體的定壓比熱與定體比熱之比在高溫時為(A)

6、I.0(B)i.2(C)i.3(D)I.417. 公式Cp=CvR在什么條件下成立？(A)氣體的質(zhì)量為ikg(B)氣體的壓強(qiáng)不太高(C)氣體的溫度不太低(D)理想氣體18. 同一種氣體的定壓摩爾熱容大于定體摩爾熱容，其原因是(A)膨脹系數(shù)不同(B)溫度不同(C)氣體膨脹需要作功(D)分子引力不同19. 摩爾數(shù)相同的兩種理想氣體,一種是單原子分子氣體,另一種是雙原子分子氣體從同一狀態(tài)開始經(jīng)等體升壓到原來壓強(qiáng)的兩倍在此過程中，兩氣體(A)從外界吸熱和內(nèi)能的增量均相同從外界吸熱和內(nèi)能的增量均不相同(B) 從外界吸熱相同,內(nèi)能的增量不相同從外界吸熱不同,內(nèi)能的增量相同20. 兩氣缸裝有同樣的理想氣體,

7、初態(tài)相同.經(jīng)等體過程后，其中一缸氣體的壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉淼膬杀叮硪桓讱怏w的溫度也變?yōu)樵瓉淼膬杀对诖诉^程中，兩氣體從外界吸熱(A)相同(B)不相同，前一種情況吸熱多(C)不相同，后一種情況吸熱較多(D)吸熱多少無法判斷21. 摩爾數(shù)相同的理想氣體H2和He,從同一初態(tài)開始經(jīng)等壓膨脹到體積增大一倍時(A)H2對外作的功大于He對外作的功(B) H2對外作的功小于He對外作的功H2的吸熱大于He的吸熱(C) H2的吸熱小于He的吸熱22. 摩爾數(shù)相同的兩種理想氣體,一種是單原子分子，另一種是雙原子分子，從同一狀態(tài)開始經(jīng)等壓膨脹到原體積的兩倍在此過程中狀態(tài)開始經(jīng)等壓膨脹到原體積的兩倍在此過程中,兩氣體(A

8、)對外作功和從外界吸熱均相同對外作功和從外界吸熱均不相同(B) 對外作功相同,從外界吸熱不同對外作功不同,從外界吸熱相同若膨23. 摩爾數(shù)相同但分子自由度不同的兩種理想氣體從同一初態(tài)開始作等溫膨脹脹后體積相同，則兩氣體在此過程中(A)對外作功相同,吸熱不同(B) 對外作功不同,吸熱相同對外作功和吸熱均相同(C) 對外作功和吸熱均不相同24. 兩氣缸裝有同樣的理想氣體,初始狀態(tài)相同.等溫膨脹后，其中一氣缸的體積膨脹為原來的兩倍，另一氣缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)減小到原來的一半在其變化過程中，兩氣體對外作功(A)相同(B)不相同，前一種情況作功較大(C)不相同，后一種情況作功較大(D)作功大小無法判斷25.

9、理想氣體由初狀態(tài)(pi、Vi、Ti)絕熱膨脹到末狀態(tài)(P2、V丁2),對外作的功為(A)MCv(T2-Ti)MM(C)-丁Cv(T2-Ti)(D)-匚Cp(T2-Ti)26. 在273K和一個iatm下的單原子分子理想氣體占有體積22.4升.將此氣體絕熱壓縮至體積為16.8升,需要作多少功？(A)330J(B)680J(C)719J(D)223J27. 一定量的理想氣體分別經(jīng)歷了等壓、等體和絕熱過程后其內(nèi)能均由Ei變化到E2.在上述三過程中，氣體的(A)溫度變化相同，吸熱相同(B)溫度變化相同，吸熱不同(C)溫度變化不同，吸熱相同(D)溫度變化不同，吸熱也不同28. 如果使系統(tǒng)從初態(tài)變到位于同

10、一絕熱線上的另一終態(tài)則(A)系統(tǒng)的總內(nèi)能不變(B) 聯(lián)結(jié)這兩態(tài)有許多絕熱路徑聯(lián)結(jié)這兩態(tài)只可能有一個絕熱路徑(C) 由于沒有熱量的傳遞，所以沒有作功29. 一定量的理想氣體,從同一狀態(tài)出發(fā)，經(jīng)絕熱壓縮和等溫壓縮達(dá)到相同體積時絕熱壓縮比等溫壓縮的終態(tài)壓強(qiáng)(A)較高(B)較低(C)相等(D)無法比較30. 一定質(zhì)量的理想氣體從某一狀態(tài)經(jīng)過壓縮后，體積減小為原來的一半，這個過程可以是絕熱、等溫或等壓過程如果要使外界所作的機(jī)械功為最大，這個過程應(yīng)是(A)絕熱過程(B)等溫過程(C)等壓過程(D)絕熱過程或等溫過程均可31. 視為理想氣體的0.04kg的氦氣(原子量為4),溫度由290K升為300K.若在

11、升溫過程中對外膨脹作功831J,則此過程是(A)等體過程(B)等壓過程(C)絕熱過程(D)等體過程和等壓過程均可能32. 一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷了下列哪一個變化過程后，它的內(nèi)能是增大的？(A)等溫壓縮(B)等體降壓(C)等壓壓縮(D)等壓膨脹33. 一定量的理想氣體從初態(tài)(V，T)開始，先絕熱膨脹到體積為2V，然后經(jīng)等容過程T9-1-34圖T9-1-34圖使溫度恢復(fù)到T，最后經(jīng)等溫壓縮到體積V在這個循環(huán)中，氣體必然(A)內(nèi)能增加(B)內(nèi)能減少(C)向外界放熱(D)對外界作功34. 提高實(shí)際熱機(jī)的效率，下面幾種設(shè)想中不可行的是(A)采用摩爾熱容量較大的氣體作工作物質(zhì)(B) 提高高溫?zé)嵩吹臏囟仁寡?/p>

12、環(huán)盡量接近卡諾循環(huán)(C) 力求減少熱損失、摩擦等不可逆因素35. 在下面節(jié)約與開拓能源的幾個設(shè)想中，理論上可行的是(A)在現(xiàn)有循環(huán)熱機(jī)中進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)，使熱機(jī)的循環(huán)效率達(dá)100%(B) 利用海面與海面下的海水溫差進(jìn)行熱機(jī)循環(huán)作功從一個熱源吸熱，不斷作等溫膨脹，對外作功(C) 從一個熱源吸熱，不斷作絕熱膨脹，對外作功36. 關(guān)于熱運(yùn)動規(guī)律，下列說法中唯一正確的是“A(A)任何熱機(jī)的效率均可表示為Q吸T低任何可逆熱機(jī)的效率均可表示為=1-T高一條等溫線與一條絕熱線可以相交兩次(B) 兩條絕熱線與一條等溫線可以構(gòu)成一個循環(huán)37. 卡諾循環(huán)的特點(diǎn)是(A)卡諾循環(huán)由兩個等壓過程和兩個絕熱過程組成(B) 完

13、成一次卡諾循環(huán)必須有高溫和低溫兩個熱源卡諾循環(huán)的效率只與高溫和低溫?zé)嵩吹臏囟扔嘘P(guān)(C) 完成一次卡諾循環(huán)系統(tǒng)對外界作的凈功一定大于038. 在功與熱的轉(zhuǎn)變過程中,下面說法中正確的是(A)可逆卡諾機(jī)的效率最高，但恒小于1(B) 可逆卡諾機(jī)的效率最高，可達(dá)到1功可以全部變?yōu)闊崃?，而熱量不能全部變?yōu)楣?C) 絕熱過程對外作功，系統(tǒng)的內(nèi)能必增加39. 兩個恒溫?zé)嵩吹臏囟确謩e為T和t,如果T>t,則在這兩個熱源之間進(jìn)行的卡諾循環(huán)熱機(jī)的效率為TT-tTtT+t(A)(B)(C)(D)I-ttII40. 對于熱傳遞，下列敘述中正確的是(A)熱量不能從低溫物體向高溫物體傳遞(B) 熱量從高溫物體向低溫物

14、體傳遞是不可逆的熱傳遞的不可逆性不同于熱功轉(zhuǎn)換的不可逆性(C) 理想氣體等溫膨脹時本身內(nèi)能不變，所以該過程也不會傳熱41. 根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，下列說法中唯一正確的是(A)功可以全部轉(zhuǎn)換為熱，但熱不能全部轉(zhuǎn)換為功(B) 熱量可以從高溫物體傳到低溫物體，但不能從低溫物體傳到高溫物體不可逆過程就是不能沿相反方向進(jìn)行的過程(C) 一切自發(fā)過程都是不可逆過程42. 根據(jù)熱力學(xué)第二定律判斷，下列哪種說法是正確的(A)熱量能從高溫物體傳到低溫物體，但不能從低溫物體傳到高溫物體(B) 功可以全部變?yōu)闊幔珶岵荒苋孔優(yōu)楣怏w能夠自由膨脹，但不能自由壓縮(C) 有規(guī)則運(yùn)動的能量能夠變?yōu)闊o規(guī)則運(yùn)動的能量，但

15、無規(guī)則運(yùn)動的能量不能變?yōu)橛幸?guī)則運(yùn)動的能量43. 熱力學(xué)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)橛杏霉υ谝粋€可逆過程中，工作物質(zhì)凈吸熱等于對外作的功(B) 摩擦生熱的過程是不可逆的熱量不可能從溫度低的物體傳到溫度高的物體44. “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作功.”對此說法，有以下幾種評論，哪一種是正確的？(A)不違反熱力學(xué)第一定律，但違反熱力學(xué)第二定律不違反熱力學(xué)第二定律，但違反熱力學(xué)第一定律(B) 不違反熱力學(xué)第一定律，也不違反熱力學(xué)第二定律違反熱力學(xué)第一定律，也違反熱力學(xué)第二定律45. 有人設(shè)計(jì)了一臺卡諾熱機(jī)(可逆的).每循環(huán)一次可從400K的

16、高溫?zé)嵩次?800J的熱量，向300K的低溫?zé)嵩捶艧?00J，同時對外作功1000J.這樣的設(shè)計(jì)是(A)可以的，符合熱力學(xué)第一定律(B) 可以的，符合熱力學(xué)第二定律不行的，卡諾循環(huán)所作的功不能大于向低溫?zé)嵩捶懦龅臒崃?C) 不行的，這個熱機(jī)的效率超過了理論值46. 1mol的單原子分子理想氣體從狀態(tài)A變?yōu)闋顟B(tài)B，如果變化過程不知道，但A、B兩態(tài)的壓強(qiáng)、溫度、體積都知道，則可求出(B)氣體內(nèi)能的變化(D)氣體的質(zhì)量(A)氣體所作的功(C)氣體傳給外界的熱量T9-1-48圖47. 如果卡諾熱機(jī)的循環(huán)曲線所包圍的面積從圖中的環(huán)abcda與abcda所作的功和熱機(jī)效率變化情況是：(A)凈功增大，效率

17、提高凈功增大，效率降低(B) 凈功和效率都不變凈功增大，效率不變49.用兩種方法：使高溫?zé)嵩吹臏囟萒1升咼T;使低溫?zé)嵩吹臏囟萒2降低同樣的T值；分別可使卡諾循環(huán)的效率升高."：1和厶2,兩者相比:(A)2(D)無法確定哪個大50. 下面所列四圖分別表示某人設(shè)想的理想氣體的四個循環(huán)過程，請選出其中一個在理論上可能實(shí)現(xiàn)的循環(huán)過程的圖的符號.pP(A)(B)OV(C)T9-1-51圖51. 在T9-1-51圖中，Icll為理想氣體絕熱過程，lall和Ibll是任意過程此兩任意過程中氣體作功與吸收熱量的情況是：(A)lall過程放熱，作負(fù)功；lbll過程放熱，作負(fù)功lall過程吸熱，作負(fù)功

18、；lbll過程放熱，作負(fù)功(B) lall過程吸熱，作正功；lbll過程吸熱，作負(fù)功lall過程放熱，作正功；lbll過程吸熱，作正功52. 給定理想氣體，從標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)(po,Vo,To)開始作絕熱膨脹，體積增大到3倍.膨脹后溫度T、壓強(qiáng)p與標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時T。、p0之關(guān)系為(為比熱比)1111、(A)t=(3)t。，p=(3)P。(B)T=(3)To,p=(；3)Po11h1h1jy(C)T=H)To,p=U)po(D)T=H)To,p=(;)po333353. 甲說：“由熱力學(xué)第一定律可證明任何熱機(jī)的效率不可能等于1.”乙說：“熱力學(xué)第二定律可表述為效率等于100%的熱機(jī)不可能制造成功.”丙說：“

19、由熱力學(xué)第一定律可證明任何卡諾循環(huán)的效率都等于(1-空)”丁說：“由熱力學(xué)第一定律可證明理想氣體卡T1諾熱機(jī)(可逆的)循環(huán)的效率等于(1-互)”對以上說法，有如下幾種評論，哪種是正確的？T1(A)甲、乙、丙、丁全對(B)甲、乙、丙、丁全錯(C)甲、乙、丁對，丙錯(D)乙、丁對，甲、丙錯T9-1-54圖54. 某理想氣體分別進(jìn)行了如T9-1-54圖所示的兩個卡諾循環(huán)：且兩個循環(huán)曲線所圍面積相等.設(shè)循環(huán)I的效率為，每次循環(huán)在高溫?zé)嵩刺幬臒崃繛镼,循環(huán)ll的效率為',每次循環(huán)在高溫?zé)嵩刺幬臒崃繛镼，則(A):,QQ(B):,QQ(C)“：qg(D)55. 兩個完全相同的氣缸內(nèi)盛有同種氣體

20、，設(shè)其初始狀態(tài)相同.今使它們分別作絕熱壓縮至相同的體積，其中氣缸1內(nèi)的壓縮過程是非準(zhǔn)靜態(tài)過程，而氣缸2內(nèi)的壓縮過程則是準(zhǔn)靜態(tài)過程比較這兩種情況的溫度變化：(A)氣缸1和氣缸2內(nèi)氣體的溫度變化相同氣缸1內(nèi)的氣體較氣缸2內(nèi)的氣體的溫度變化大(B) 氣缸1內(nèi)的氣體較氣缸2內(nèi)的氣體的溫度變化小氣缸1和氣缸2內(nèi)的氣體的溫度無變化二、填空題1. 不等量的氫氣和氦氣從相同的初態(tài)作等壓膨脹，體積變?yōu)樵瓉淼膬杀?在這過程中氫氣和氦氣對外作的功之比為.2. 1mol的單原子分子理想氣體,在1atm的恒定壓力下從273K加熱到373K,氣體的內(nèi)能改變了.3. 各為1摩爾的氫氣和氦氣，從同一狀態(tài)(p,V)開始作等溫膨

21、脹.若氫氣膨脹后體積變?yōu)?V,氦氣膨脹后壓強(qiáng)變?yōu)?，則氫氣和氦氣從外界吸收的熱量之比為.24. 兩個相同的容器，一個裝氫氣，一個裝氦氣(均視為剛性分子理想氣體)，開始時它們的壓強(qiáng)和溫度都相等.現(xiàn)將6J熱量傳給氦氣，使之溫度升高.若使氫氣也升高同樣的溫度，則應(yīng)向氫氣傳遞的熱量為.5. 1摩爾的單原子分子理想氣體，在1個大氣壓的恒定壓力作用下從273K加熱到373K,此過程中氣體作的功為.22.4升此氣體等溫壓縮至體6. 273K和一個1atm下的單原子分子理想氣體占有體積積為16.8升的過程中需作的功為.7. 一定量氣體作卡諾循環(huán)，在一個循環(huán)中，從熱源吸熱1000J,對外作功300丄若冷S1S1S

22、2jIiT9-2-8圖凝器的溫度為7C,則熱源的溫度為.8. 理想氣體卡諾循環(huán)過程的兩條絕熱線下的面積大小(圖中陰影部分)分別為S1和S，則二者的大小關(guān)系是9. 一卡諾機(jī)(可逆的)，低溫?zé)嵩吹臏囟葹?7C，熱機(jī)效率為40%，其高溫?zé)嵩礈囟葹?0%，其高溫?zé)嵩礈囟葹镵.今欲將該熱機(jī)效率提高到50%,若低溫?zé)嵩幢３?0.一個作可逆卡諾循環(huán)的熱機(jī)，其效率為，它的逆過程的致冷系數(shù)w二10.一個作可逆卡諾循環(huán)的熱機(jī)，其效率為，它的逆過程的致冷系數(shù)w二T2Ti-T2'則與w的關(guān)系為11.1mol理想氣體（設(shè)二CpCv為已知）的循環(huán)過程如TV圖所示，其中CA為絕熱過程，A點(diǎn)狀態(tài)參量（,V1），和B點(diǎn)

23、的狀態(tài)參量（,V2）為已知.Tc則C點(diǎn)的狀態(tài)參量為:Pc12.定量的理想氣體，從A狀態(tài)（2p1,VJ經(jīng)歷如T9-2-12圖所示的直線過程變到B狀態(tài)（5,V1），則AB過程中系統(tǒng)作功,內(nèi)能改變厶E=13.質(zhì)量為M、溫度為To的氦氣裝在絕熱的容積為V的封T9-2-11圖T9-2-11圖為分子熱運(yùn)動的動能，平衡后氦氣的溫度增大量為膨脹到2Vi，分別經(jīng)歷以下三種過程:等壓過程;等溫過程；絕熱過程.其中:過程氣體對外作功最多;過程氣體內(nèi)能增加最多;過程氣體吸收的熱量最多.閉容器中，容器一速率v作勻速直線運(yùn)動.當(dāng)容器突然停止后，定向運(yùn)動的動能全部轉(zhuǎn)化17.一定量的理想氣體，從狀態(tài)a出發(fā)，分別經(jīng)歷等壓、等溫

24、、絕熱三種過程由體積V1膨脹到體積V2,試在T9-2-17圖中示意地畫出這三種過程的pV圖曲線在上述三種過程中：氣體的內(nèi)能增加的是過程;(2)氣體的內(nèi)能減少的是過程.T9-2-17圖18.女口T9-2-18圖所示,S2如果氣體的膨脹過程為;如果氣體進(jìn)行Si和J卜pW=a則它對陽b已知圖中兩部分的面積分別為a>1>b，則氣體對外做功a>1>b、2>a的循環(huán)過程,外做功W=19.女口T9-2-19圖所示，過程，在此過程中氣體從外界吸收熱量Q,定量的理想氣體經(jīng)歷a-系統(tǒng)內(nèi)能變化.E則bcQ和AE>0或<0或=0的情況是:Q,圧20.將熱量Q傳給一定量的理想氣

25、體,(1)若氣體的體積不變，則其熱量轉(zhuǎn)化為T9-2-18圖V打Pb”aOVT9-2-19圖若氣體的溫度不變，則其熱量轉(zhuǎn)化為若氣體的壓強(qiáng)不變，則其熱量轉(zhuǎn)化為21.21.能量為1012eV的宇宙射線粒子,射入一氖管中，氖管內(nèi)充有0.1mol的氖氣，若宇宙射線粒子的能量全部被氖氣分子所吸收，則氖氣溫度升高了-19K(1eV=1.60X10J,普適氣體常量R=8.31J/(molK)若在等溫膨脹的過程中氣缸體積增大到22.有一諾熱機(jī)，用29kg空氣作為工作物質(zhì)，工作在27C的高溫?zé)嵩磁c-73C的低溫?zé)嵩粗g，此熱機(jī)的效率2.718倍，則此熱機(jī)每一循環(huán)所作的功為2.718倍，則此熱機(jī)每一循環(huán)所作的功為(

26、空氣的摩爾質(zhì)量為29X10-3kgmol1,普適氣體常量R=8.31Jmol'K')cv23.一氣體分子的質(zhì)量可以根據(jù)該氣體的定體比熱來計(jì)算氬氣的定體比熱=0.314kJkg4K4,則氬原子的質(zhì)量m=二、計(jì)算題1. 1mol剛性雙原子分子的理想氣體，開始時處于p1.01105Pa、y=10m3T9-3-1圖T9-3-1圖的狀態(tài)，然后經(jīng)圖示直線過程I變到p2=4.04105Pa、V2=210J3m3的狀態(tài).后又經(jīng)過方程為pV12=C(常量)的過程II變到壓強(qiáng)p3=p1=1.01105Pa的狀態(tài).求：(1) 在過程I中氣體吸的熱量；(2) 整個過程氣體吸的熱量.T9-3-2圖2.

27、1mol的理想氣體，完成了由兩個等容過程和兩個等壓過程構(gòu)成的循環(huán)過程(如T9-3-2圖)，已知狀態(tài)1的溫度為T1,狀態(tài)3的溫度為T3，且狀態(tài)2和4在同一等溫線上.試求氣體在這一循環(huán)過程中作的功.3. 一卡諾熱機(jī)(可逆的),當(dāng)高溫?zé)嵩吹臏囟葹?27C、低溫?zé)嵩礈囟葹?7C時，其每次循環(huán)對外作凈功8000J.今維持低溫?zé)嵩吹臏囟炔蛔?，提高高溫?zé)嵩吹臏囟?，使其每次循環(huán)對外作凈功10000J.若兩個卡諾循環(huán)都工作在相同的兩條絕熱線之間，試求：(1) 第二個循環(huán)熱機(jī)的效率；(2) 第二個循環(huán)的高溫?zé)嵩吹臏囟?4. 某種單原子分子的理想氣體作卡諾循環(huán)，已知循環(huán)效率二20%，試問氣體在絕熱膨脹時，氣體體積增

28、大到原來的幾倍？5. 1mol雙原子分子理想氣體作如T9-3-5圖所示的可逆循環(huán)過程，其中12為直線,ppP2P1T9-3-5圖2-3為絕熱線，31為等溫線.已知T2T1,V8V1,試求：(1) 各過程的功，內(nèi)能增量和傳遞的熱量；(用T1和已知常數(shù)表示)(2) 此循環(huán)的效率.(注：循環(huán)效率r-AQ1,A為每一循環(huán)過程氣體對外所作的功，Q1為每一循環(huán)過程氣體吸收的熱量)冰水混合物6. 如T9-3-6圖所示，一金屬圓筒中盛有1mol剛性雙原子分子的理想氣體，用可動活塞封住，圓筒浸在冰水混合物中.迅速推動活塞，使氣體從標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)(活塞位置I)壓縮到體積為原來一半的狀態(tài)(活塞位置II)，然后維持活塞不動

29、，待氣體溫度下降至0C,再讓活塞緩慢上升到位置I，完成一次循環(huán).(1) 試在pV圖上畫出相應(yīng)的理想循環(huán)曲線；(2) 若作100次循環(huán)放出的總熱量全部用來熔解冰，則有多少冰被熔化？(已知冰的熔解熱k=3.35X105j1,普適氣體常量R15C若按理想卡諾致冷循11=8.31JmolK)7比熱容比的abca循環(huán)，狀態(tài)=1.40的理想氣體，進(jìn)行如T9-3-7圖所示a的溫度為300Kc的溫度;(1) 求狀態(tài)b、(2) 計(jì)算各過程中氣體所吸收的熱量、氣體所作的功和氣體內(nèi)能的增量；(3) 求循環(huán)效率.8. 一臺冰箱工作時，其冷凍室中的溫度為-10C，室溫為環(huán)計(jì)算，則此致冷機(jī)每消耗102J的功，可以從冷凍室

30、中吸出多少熱量9. 一可逆卡諾熱機(jī)低溫?zé)嵩吹臏囟葹?.0C，效率為40%;若要將其效率提高50%,則高溫?zé)嵩礈囟刃杼岣邘锥龋?0. 絕熱容器中有一定量的氣體，初始壓強(qiáng)和體積分別為p。和V。用一根通有電流的電阻絲對它加熱(設(shè)電阻不隨溫度改變).在加熱的電流和時間都相同的條件下，第一次保持體積V。不變，壓強(qiáng)變?yōu)镻1；第二次保持壓強(qiáng)P0不變，而體積變?yōu)閂不計(jì)電阻絲的熱容量，求該氣體的比熱容比.'是體彈性模量，滿足關(guān)(即等溫聲速模型，亦稱為(即絕熱聲速模型)；11. 空氣中的聲速的表達(dá)式為u=，其中】是氣體密度,系式=p二-.就下列兩種情況計(jì)算其聲速：(1)假定聲波傳播時空氣的壓縮和膨脹過程是

31、一個等溫過程牛頓模型);(2)假定聲波傳播時空氣的壓縮和膨脹過程是一個絕熱過程比較這兩個結(jié)果你得出什么結(jié)論？(設(shè)空氣中只有氮?dú)?12. 某熱機(jī)循環(huán)從高溫?zé)嵩传@得熱量Qh，并把熱量Ql排給低溫?zé)嵩丛O(shè)高、低溫?zé)嵩吹臏囟确謩e為Th=2000K和Tl=300K，試確定在下列條件下熱機(jī)是可逆、不可逆或不可能存在的.(1)Qh=1000J,A=900J;(2)Qh=2000J,Ql=300J;(3)A=1500J,Ql=500J.13. 研究動力循環(huán)和制冷循環(huán)是熱力學(xué)的重要應(yīng)用之一內(nèi)燃機(jī)以氣缸內(nèi)燃燒的氣體為工質(zhì)對于四沖程火花塞點(diǎn)燃式汽油發(fā)動機(jī)來說，它的理想循環(huán)是定體加熱循環(huán)，稱為奧托循環(huán)(Ottocycl

32、e)而對于四沖程壓燃式柴油機(jī)來說，它的理想循環(huán)是定壓加熱循環(huán),T9-3-13圖T9-3-13圖稱為狄塞耳循環(huán)(Dieselcycle).如T9-3-13圖所示，往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)的奧托循環(huán)經(jīng)歷了以下四個沖程：(1)吸氣沖程(0t1):當(dāng)活塞由上止點(diǎn)T向下止點(diǎn)B運(yùn)時，進(jìn)氣閥打開，在大氣壓力下吸入汽油蒸氣和空氣的混合氣體.(2)壓縮沖程：進(jìn)氣閥關(guān)閉，活塞向左運(yùn)行，混合氣體被絕熱壓縮(1t2);活塞移動T點(diǎn)時，混合氣體被電火花點(diǎn)燃迅速燃燒，可以認(rèn)為是定體加熱過程(2t3),吸收熱量Q.(3)動力沖程：燃燒氣體絕熱膨脹，推動活塞對外作功(3t4);然后，氣體在定體條件下降壓(4t1),放出熱量Q2.(4)排

33、氣沖程：活塞向左運(yùn)行，殘余氣體從排氣閥排出.假定內(nèi)燃機(jī)中的工質(zhì)是理想氣體并保持定量，試求上述奧托循環(huán)1t2t3t4T1的效率.14. 絕熱壁包圍的氣缸被一絕熱的活塞分成A,B兩室，活塞在氣缸內(nèi)可無摩擦自由5滑動，每室內(nèi)部有1摩爾的理想氣體，定容熱容量cVR.開始時，氣體都處在平衡態(tài)2(P0,V0,T°).現(xiàn)在對A室加熱，直到A中壓強(qiáng)變?yōu)?P0為止.(1) 加熱結(jié)束后，B室中氣體的溫度和體積？(2) 求加熱之后，A、B室中氣體的體積和溫度(3) 在這過程中A室中的氣體作了多少功？(4) 加熱器傳給A室的熱量多少？T9-3-15圖15. 如T9-3-15圖所示，器壁與活塞均絕熱的容器中間被一隔板等分為兩部分，其中右邊貯有1摩爾處于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的氦氣(可視為理想氣體)，左邊為真空.現(xiàn)先把隔板拉開，待氣體平衡后，再緩慢向右推動活塞，把氣體壓縮到原來的體積.求氦氣的溫度改變量.A、B兩部分，B的外側(cè)16如T9-3-15圖所示，一固定絕熱隔板將某種理想氣體分成是可動