边为真空。今将隔板抽去，气体自由膨胀，当气体达到平衡时，气体的压强是 [ ]
（A）Po （B）Po/2 （C）2 r / Po （D）Po/2 r （ r = Cp / Cv ）
5、1 mol理想气体从P-V图上初态a分别经历如图所示的（1）或（2）过程到达末态b。已知Ta < Tb，则这
两过程中气体吸收的热量Q1和Q2的关系是 [ ] （A）Q1 > Q2 > 0 （B）Q2 > Q1 > 0 （C）Q2 < Q1 < 0 （D）Q1 < Q2 < 0 （E）Q1 = Q2 > 0
6、有两个相同的容器，容积固定不变，一个盛有氦气，另一个盛有氢气（看成刚性分子理想气体），它们的
温度和压强都相等，现将5 J的热量传给氢气，使氢气温度升高，如果使氦气也升高同样的温度，则应向氦气传递的热量是 [ ] （A）6 J （B）5 J （C）3 J （D）2 J
7、一定量的理想气体经历acb过程时吸热200 J。则经历acbda过程时，吸热为
（A）–1200 J （B）–1000 J
（C）–700 J （D）1000 J [ ]
8、对于室温下的双原子分子理想气体，在等压膨胀的情况下，系统对外所作的功与从外界吸收的热量之比A
/ Q等于 [ ] （A）1 / 3 （B）1 / 4 （C）2 / 5 （D）2 / 7
9、如果卡诺热机的循环曲线所包围的面积从图中的a b c d a增大为a b’c’d a，那么循环ab cda与a b’c’da所作的净功和热机效率变化情况是： [ ] （A）净功增大，效率提高。 （B）净功增大，效率降低。 （C）净功和效率都不变。 （D）净功增大，效率不变。
一、填空题：
1、 如图所示，已知图中画不同斜线的两部分分别为S1和S2，那么
（1） 如果气体的膨胀过程为a—1—b，则气体对外做功A= ; （2） 如果气体进行a—2—b—1—a的循环过程,则它对外做功A =
2、已知1 mol的某种理想气体（可视为刚性分子），在等压过程中温度上升1 K，内能增加了20.78 J，则气体对外做功为__________,气体吸收热量为__________.
3、刚性双原子分子的理想气体在等压下膨胀所作的功为A，则传递给气体的热量为___ ____________。 4、热力学第二定律的克劳修斯叙述是：_________________________________________；
开尔文叙述是____________________________________________.
5、从统计的意义来解释：
不可逆过程实质上是一个________________________________________的转变过程。 一切实际过程都向着____________________________________________的方向进行。
6、由绝热材料包围的容器被隔板隔为两半，左边是理想气体，右边是真空。如果把隔板撤去，气体将进行自
由膨胀过程，达到平衡后气体的温度_________（升高、降低或不变），气体的熵___________（增加、减小或不变）。
二、计算题：
1、一定量的单原子分子理想气体，从A态出发经等压过程膨胀到B态，又经绝热过程膨胀到C态，如图所示。试求这全过程中气体对外所作的功，内能的增量以及吸收的热量。
2、如果一定量的理想气体，其体积和压强依照V = a / 的规律变化，其中a为已知常数。试求：
（1） 气体从体积V1膨胀到V2所作的功；
（2） 体积为V1时的温度T1与体积为V2时的温度T2之比。 3、一卡诺热机（可逆的），当高温热源的温度为127°C、低温热源温度为27°C时，其每次循环对外作净功8000
J。今维持低温热源的温度不变，提高高温热源温度，使其每次循环对外作净功10000 J。若两个卡诺循环都工作在相同的两条绝缘线之间，试求： （1） 第二个循环热机的效率；
（2） 第二个循环的高温热源的温度。
4、一定量的刚性双原子分子的理想气体，处于压强P1= 10 atm、温度T1 = 500K的平衡态，后经历一绝热过程达到压强P2 = 5 atm、温度为T2的平衡态。求T2。
热力学(三)
一、选择题
1、设高温热源的热力学温度是低温热源的热力学温度的n倍，则理想气体在一次卡诺循环中，传给低温热源
的热量是从高温热源吸取的热量的
(A) n倍 (B) n–1倍
(C) 倍 (D) 倍 [ ]
2、 一定量理想气体经历的循环过程用V-T曲线表示如题2图，在此循环过程中，气体从外界吸热的过程是
(A) A→B (B) B→C
(C) C→A (D) B→C和C→A [ ]
3、所列题3图分别表示某人设想的理想气体的四个循环过程，请选出其中一个在物理上可能实现的循环过程的图的标号。 [ ]
V P （A）P （B） 绝热 绝热 C B 等温 等容 等容 O V O 等温 V
P 等压 （C）P （D） A 等温 绝热 绝热 绝热 绝热 O T O V O V 题2图 题3图 4、理想气体卡诺循环过程的两条绝热线下的面积大小(图中阴影部分)，分割为S1和S2，则二者的大小关系是
(A) S1 > S2 (B) S1 = S2
(C) S1 < S2 (D) 无法确定 [ ]
P
S2 S1 V 5、“理想气体和单一热源接触作等温膨胀时，吸收的热量全部用来对外作功”。对此说法，有如下几种评论，
哪种是正确的？
(A) 不违反热力学第一定律，但违反热力学第二定律。 (B) 不违反热力学第二定律，但违反热力学第一定律。 (C) 不违反热力学第一定律，也不违反热力学第二定律。
(D) 违反热力学第一定律，也违反热力学第二定律。 [ ]
6、一绝热容器被隔板分成两半，一半是真空，另一半是理想气体，若把隔板抽出，气体将进行自由膨胀，达
到平衡后
(A) 温度不变，熵增加。 (B) 温度升高，熵增加。
(C) 温度降低，熵增加。 (D) 温度不变，熵不变。 [ ]
7、一定量的理想气体向真空作绝热自由膨胀，体积由V1增至V2，在此过程中气体的
(A) 内能不变，熵增加。 (B) 内能不变，熵减少。
(C) 内能不变，熵不变。 (D) 内能增加，熵增加。 [ ]
8、给定理想气体，从标准状态 (P0，V0，T0)开始作绝热膨胀，体积增大到3倍，膨胀后温度T、压强P与标
准状态时T0、P0之关系为 (γ为比热比) [ ]
(A) T = ( ) r T0 ; P = ( ) r-1 P0。 (B) T = ( ) r-1 T0 ; P = ( ) r P0。 (C) T = ( ) -r T0 ; P = ( ) r-1 P0。 (D) T = ( ) r-1 T0 ; P = ( ) -r P0。
一、填空题：
1、在P-V图上
(1) 系统的某一平衡态用 来表示； (2) 系统的某一平衡过程用 来表示； (3) 系统的某一平衡循环过程用 来表示。
2、P-V图上的一点，代表 ；
P-V图上任意一条曲线，表示 ；
3、一定量的理想气体，从P-V图上状态A出发，分别经历等压、等温、绝热三种过程，由体积V1膨胀到体
积V2，试画出这三种过程的P—V图曲线，在上述三种过程中： （1）气体对外作功最大的是 过程； (2) 气体吸热最多的是 过程；
P A
O V1 V2 V
4、压强、体积和温度都相同的氢气和氦气 ( 均视为刚性分子的理想气体)，它们的质量比为m1 ：m2
= ，它们的内能之比E1 ：E2 = ，如果它们分别在等压过程中吸收了相同的热量，则它们对外作功之比为A1：A2 = 。 (各量下角标1表示氢气，2表示氦气)
5、质量为2.5 g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，需要吸收的热量等于2.25 R ( R为摩尔气体常量)。由此可知，该混合气体中有氢气 g，氦气 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，则该气体吸收 的热量为 。 (氢气的M mol = 2×10 -3 kg，氦气的M mol = 4×10 -3 kg)
6、一定量理想气体，从A状态 (2P1，V1) 经历如图所示的直线过程变到B状态 (P1，2V1)，则AB过程中系
统作功A = ；内能改变△E = 。
第6题图 第7题图
7、如图所示，理想气体从状态A出发经ABCDA循环过程，
回到初态A点，则循环过程中气体净吸的热量Q = 。
8、有一卡诺热机，用29kg空气为工作物质，工作在27℃的高温热源与–73℃的低温热源之间，此热机的效率η= 。若在等温膨胀的过程中气缸体积增大2.718倍，则此热机每一循环所作的功
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为 。(空气的摩尔质量为29×10kg·mol)
二、计算题：
1、一定量的某种理想气体，开始时处于压强、体积、温度分别为P0 = 1.2×10 P0，V0 = 8.31×10m，T0 = 300K的初态，后经过一等容过程，温度升高到T1 = 450 K，再经过一等温过程，压强降到P = P0的末态。已知该理想气体的等压摩尔热容与等容摩尔热容之比CP/CV=5/3，求：(1)该理想气体的等压摩尔热容CP和等容量摩尔热容CV。
(2)气体从始态变到末态的全过程中从外界吸收的热量。
5
2、某理想气体在P-V图上等温线与绝热线相交于A点，如图，已知A点的压强P1=2×10P0，体积V1 = 0.5×
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10 m，而且A点处等温线斜率与绝热线斜率之比为0.714，现使气体从A点绝热膨胀至B点，其体积V2
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= 1×10 m，求
(1) B 点处的压强；
(2) 在此过程中气体对外作的功。 3、1 mol单原子分子的理想气体，经历如图所示的可逆循环，联结AC两点的曲线III的方程为P = P0 V2 / V20，A点的温度为T0。
(1)试以T0，R表示I、II、III过程中气体吸收的热量。 (2)求此循环的效率。
6
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