大学物理课后习题答案(上下册全)武汉大学出版社 第7章 热力学基础习题解答

第7章 热力学基础

7-1在下列准静态过程中,系统放热且内能减少的过程是[ D ] A.等温膨胀. B.绝热压缩. C.等容升温. D.等压压缩.

7-2 如题7-2图所示,一定量的理想气体从体积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 . 其中吸热最多的过程是[ A ] A.A?B等压过程 B.A?C等温过程.

C.A?D绝热过程. 题7-2图 D.A?B和A? C两过程吸热一样多.

7-3 一定量某理想气体所经历的循环过程是:从初态(V0 ,T0)开始,先经绝热膨胀使其体积增大1倍,再经等容升温回复到初态温度T0, 最后经等温过程使其体积回复为V0 , 则气体在此循环过程中[ B ]

A.对外作的净功为正值. B.对外作的净功为负值.

C.内能增加了. D.从外界净吸收的热量为正值. 7-4 根据热力学第二定律,判断下列说法正确的是 [ D ] A.功可以全部转化为热量,但热量不能全部转化为功.

B.热量可以从高温物体传到低温物体,但不能从低温物体传到高温物体. C.不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程. D.一切自发过程都是不可逆的.

7-5 关于可逆过程和不可逆过程有以下几种说法,正确的是[ A ] A.可逆过程一定是准静态过程. B.准静态过程一定是可逆过程. C.无摩擦过程一定是可逆过程.

D.不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程.

7-6 理想气体卡诺循环过程的两条绝热线下的面积大小(题7-6图中阴影部分)分别为S1和S2 , 则二者的大小关系是[ B ] A.S1 > S2 . B.S1 = S2 .

p SO SV

C.S1 < S2 .

D.无法确定. 题7-6图 7-7 理想气体进行的下列各种过程,哪些过程可能发生[ D ] A.等容加热时,内能减少,同时压强升高 B. 等温压缩时,压强升高,同时吸热 C.等压压缩时,内能增加,同时吸热 D.绝热压缩时,压强升高,同时内能增加

7-8 在题7-8图所示的三个过程中,a?c为等温过程,则有[ B ] A.a?b过程 ?E<0,a?d过程 ?E<0. B.a?b过程 ?E>0,a?d过程 ?E<0. C.a?b过程 ?E<0,a?d过程 ?E>0.

OV1pabcdV2VD.a?b过程 ?E>0,a?d过程 ?E>0. 题7-8图

7-9 一定量的理想气体,分别进行如题7-9图所示的两个卡诺循环,若在p?V图上这两个循环过程曲线所围的面积相等,则这两个循环的[ D ] A.效率相等.

B.从高温热源吸收的热量相等. C.向低温热源放出的热量相等.

D.对外做的净功相等. 题7-9图

7-10一定质量的某种理想气体在等压过程中对外作功为 200 J.若此种气体为单原子分子气体,则该过程中需吸热__500__ J;若为双原子分子气体,则需吸热__700___ J。

7-11. 一定质量的某种理想气体,从同一初态出发经过绝热压缩过程,(1)使气体的压强为原来的两倍;(2)使气体的体积为原来的一半。外界对气体做的功(1) ? (2)。(填?,?,?)

7-12. 一定质量的某种理想气体,分别经历等压、等温和绝热三个过程,从同一初态开始把其体积由V0压缩到V0.其中: 绝热 过程外界对气体做功最多; 等压 过程气体内能减少最多; 等压 过程气体放热最多。

7-13 常温常压下,一定质量的某种理想气体(视为刚性分子,自由度为i),在等压过程中吸热为Q,对外做功为W,内能增加为?E, 则

12W?E2i? ? , 。 QQi?2i?2

7-14质量为2.5g的氢气和氦气的混合气体,盛于某密闭的气缸里( 氢气和氦气均视为刚性分子的理想气体),若保持气缸的体积不变,测得此混合气体的温度每升高1K要吸收的热量是2.25R(R为普适气体常量)。则该混合气体中有氢气 1.5 g ,氦气 1 g。若保持气缸内的压强不变,要使该混合气体的温度升高1K,则该气体将吸收热量 3.25 J。 7-15 1mol理想气体进行的循环过程如题7-15图所示,其中c?a 为绝热过程。假设已知??Cp,mCV,m、a点状态参量(T,V)

和b点状态参量(T,V2),则c点的状态参量Vc? V2 ,

??1?V?Tc? ?1??V2???1RT1?V1?T1 ,pc? ??V2?V2? 。 题7-15图

7-16 如题7-16图所示,a1b过程是绝热过程,a2b在p?V图上是一段直线,在a2b过程中,气体做功W > 0,内能增量?E < 0,吸收热量Q > 0。(填?,?,?)

题7-16图

7-17 一理想卡诺热机在温度为300 K和400 K的两个热源之间工作。若把高温热源温度提高100 K,则其效率可提高为原来的 1.6 倍。

7-18 如题7-18图所示,一定质量的理想气体经历acb过程时吸热200J,则经历acbda过程时,吸热为 -1000 J 。

题7-18图

7-19 1mo单原子分子理想气体从温度300K加热到350K,问在下列两过程中:增加了多少l内能?对外作了多少功?吸收了多少热量? (1)体积保持不变; (2)压强保持不变。

解:(1) 等容过程 由热力学第一定律得Q??E

吸热 Q??E??CV,m(T2?T1)??iR(T2?T1) 2

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