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文檔簡介
第七章
熱力學(xué)基礎(chǔ)
一、選擇題1、根據(jù)熱力學(xué)第二定律判斷下列說法哪一種是正確的
[]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?,但熱不能全部變?yōu)楣Γ籆:氣體可以自由膨脹,但不能自動收縮;D:有規(guī)則運動的能量能夠變?yōu)闊o規(guī)則運動的能量,但無規(guī)則運動的能量不能變?yōu)橛幸?guī)則運動的能量。2、一定質(zhì)量的理想氣體從體積V1
膨脹到V2分別經(jīng)歷的過程是:等壓過程;等溫過程;絕熱過程,其中吸熱最多的過程[]
A:是過程;B:是過程;C:是過程;D:既是過程也是和過程,兩過程一樣多。ABCDVPO解:由熱力學(xué)第一定律知由狀態(tài)圖知3、某剛性雙原子分子的理想氣體處于溫度為T的平衡態(tài)下,該分子的平均總能量為[]A:;
B:;
C:;
D:4、理想氣體經(jīng)歷所示的abc平衡過程如下圖,則該系統(tǒng)對外做功W,從外界吸收的熱量Q和內(nèi)能的增量ΔE
的正負(fù)情況如下[
]A:
B:
C:
D:解:5、在溫度分別為327oC和27oC的高溫?zé)嵩春偷蜏責(zé)嵩粗g工作的熱機理論上的最大效率為[]A:25%
B:50%C:75%
D:91.74%解:6、右圖,一定量的理想氣體分別由初態(tài)a經(jīng)①過程a
b和由初態(tài)a
經(jīng)②過程acb到達(dá)相同的終態(tài)b,則兩個過程中氣體從外界吸收的熱量Q1,Q2的關(guān)系為:[]A:Q1<0,Q1>Q2B:Q1>0,Q1>Q2C:Q1<0,Q1>Q2D:Q1>0,Q1<Q2
OPTa’abc②①解:等體過程溫度升高,內(nèi)能增大,吸熱等溫壓縮等體過程等溫壓縮7、下面說法正確的是:[] A:系統(tǒng)經(jīng)歷一正循環(huán)后,系統(tǒng)的狀態(tài)沒有變化;B:系統(tǒng)經(jīng)歷一正循環(huán)后,系統(tǒng)和外界都沒有變化;C:系統(tǒng)經(jīng)歷一正循環(huán)后,接著經(jīng)歷一逆循環(huán),系統(tǒng)和外界均沒有變化;D:在P—V圖上,循環(huán)曲線包圍的面積越大,循環(huán)效率越高。8、汽缸內(nèi)有一定量的氦氣(視為理想氣體),經(jīng)過絕熱壓縮,使其體積變?yōu)樵瓉淼囊话?,問氣體分子的平均速率變?yōu)樵瓉淼膸妆叮縖]A:B:C:D:解:由絕熱方程9、對于理想氣體系統(tǒng)來說,在下列過程中,哪個過程系統(tǒng)所吸收的熱量、內(nèi)能的增量和對外作的功三者均為負(fù)值[]A:等容降壓過程 B:等溫膨脹過程C:絕熱膨脹過程 D:等壓壓縮過程解:作功為負(fù)值必為體積變小的過程。10、雙原子的理想氣體做等壓膨脹,若氣體在膨脹過程中,從外界吸收的熱量為700J,則該氣體對外做功為[]A:350JB:300JC:250JD:200J解:1、如圖所示,a1b過程是絕熱過程,a2b是P-V圖上的一段直線,在a2b過程中,氣體做功W
0,氣體的內(nèi)能增量
0,吸收的熱量
0(填>,<,=)。PVab12二、填空題解:a1b過程是絕熱過程a1b過程體積變大2、理想氣體做卡諾循環(huán),高溫?zé)嵩吹臒崃W(xué)溫度是低溫?zé)嵩吹臒崃W(xué)溫度的n倍,求氣體在一個循環(huán)中將由高溫?zé)嵩此玫臒崃康?/p>
倍交給了低溫?zé)嵩础=猓?、1mol的氧氣在1atm的壓強下從200C加熱到1000C(1)設(shè)加熱過程中體積保持不變,則供給的熱量為
。(2)若過程中壓強不變,需供給多少熱量為
.(3)在等壓下氣體對外作的功為
。解:4、如圖,一理想氣體系統(tǒng)由狀態(tài)a沿acb到達(dá)狀態(tài)b,有350J的熱量傳入系統(tǒng),而系統(tǒng)做功130J,(1)經(jīng)過adb過程,系統(tǒng)作功40J,傳入系統(tǒng)的熱量Q=
(2)當(dāng)系統(tǒng)由狀態(tài)b沿曲線ba返回狀態(tài)a時,外界對系統(tǒng)作功60J,則系統(tǒng)吸收的熱量Q=
。解:5、一容器內(nèi)裝有氣體,溫度為270C。問(1)壓強為1.013×105Pa時,在1m3中有
個分子;(2)在高真空時壓強為1.33×10-5Pa,在1m3中有
個分子。解:6、如圖所示圖中,a、b兩條曲線是兩種不同氣體(氧氣和氫氣)在同一溫度下的麥?zhǔn)戏植记€。則氫氣分子的最概然速率
,氧氣分子的最概然速率
,兩種氣體所處的溫度
。解:首先來區(qū)分兩條曲線,最概然速率為顯然,溫度相同時摩爾質(zhì)量小的氣體最概然速率大。所以,曲線a為氧氣,曲線b為氫氣。由圖中數(shù)據(jù)可知氫氣的最概然速率為2000m/s。7、一卡諾機從373K的高溫?zé)嵩次鼰?,?73K的低溫?zé)嵩捶艧?。若該機從高溫?zé)嵩次?000J熱量,則該機所做的功為
J,放出熱量
J.解:8、如圖示,一定量的空氣,開始在狀態(tài)A,其壓強為,體積為,沿直線AB變化到狀態(tài)B,壓強變?yōu)?,體積變?yōu)?,求此過程氣體所作的功為
。解:氣體的功為過程曲線下包圍的面積 三、計算題1、將500J的熱量傳給標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下2mol的氫,問:(1)若體積不變,這熱量轉(zhuǎn)變?yōu)槭裁矗繗涞臏囟茸優(yōu)槎嗌???)若溫度不變,這熱量轉(zhuǎn)變?yōu)槭裁矗繗涞膲簭姾腕w積變?yōu)槎嗌???)若壓強不變,這熱量轉(zhuǎn)變?yōu)槭裁??氫的溫度及體積變?yōu)槎嗌???1)等體過程,吸收的熱量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能(2)若溫度不變,內(nèi)能不變,吸收的熱量轉(zhuǎn)化為功(3)若壓強不變,吸收的熱量轉(zhuǎn)化為功和內(nèi)能2、一定量的單原子分子理想氣體,從狀態(tài)A出發(fā),沿如圖所示直線過程變到另一狀態(tài)B,又經(jīng)等容、等壓兩過程回到狀態(tài)A。求:(1)、、各過程中系統(tǒng)對外所作的功,內(nèi)能的增量及所吸收的熱量;(2)整個過程中系統(tǒng)對外界所作的總功及從外界吸收的總熱量。解:3、單原子理想氣體的循環(huán)過程如圖所示,整個過程
是由兩條等壓線和兩條等容線所組成。已知求該循環(huán)的效率。解:功為循環(huán)包圍的面積吸熱過程只有AB和DA過程4、一定量雙原子理想氣體的循環(huán)過程如T-V圖所示,其中c點的溫度為TC=600K。試求(1)ab、bc、ca過各個過程系統(tǒng)吸收的
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