1、热力学自测题,大学物理,1.下列说法正确的是 ：（1）可逆过程一定是平衡过程 （2）平衡过程一定是可逆过程 （3）不可逆过程一定是非平衡过程 （4）非平衡过程一定是不可逆过程。,答案（A）（1）、（4）,(A) (1)、 (4) (B) (2)、(3) (C) (1)、 (2)、(3)、(4) (D) (1)、 (3),（1）含有非平衡因素的过程是不可逆的,（2）存在耗散效应，如摩擦、粘滞性、电阻等,不可逆的条件,可逆的条件,1。 不出现非平衡因素，即过程必须是准静态的无限缓慢的过程，以保证每一中间态均是平衡态。,2。过程中无耗散。,2.一定量的理想气体，开始时处于压强，体积，温度分别为p1,
2、V1,T1的平衡态，后来变到压强，体积，温度分别为P2,V2,T2的终态若已知V2V1，且T2=T1，则以下各种说法中正确的是： (A)不论经历的是什么过程，气体对外净作的功一定为正值 (B)不论经历的是什么过程，气体从外界净吸的热一定为正值 (C)若气体从始态变到终态经历的是等温过程，则气体吸收的热量最少 (D)如果不给定气体所经历的是什么过程，则气体在过程中对外净作功和从外界净吸热的正负皆无法判断,答案（D）,P,V,P1, V1,T1,(P2,V2.T2),A,B,C,解：，沿不同的路径所做的功不同，功可正（比如说等温膨胀） 可负（P1ABCp2),由于，温度相等，的过程中，吸收的热量对
3、外作的功A，同样可正可负,3.一定量的理想气体，从a态出发经过或过程到达b态，a c b为等温线(如图)，则、两过程中外界对系统传递的热量Q1、Q2是Q10，Q20 Q10，Q20,4.两个卡诺热机的循环曲线如图所示，一个工作在温度为T1与T3的两个热源之间，另一个工作在温度为T2与T3的两个热源之间，已知这两个循环曲线所包围的面积相等由此可知： (A)两个热机的效率一定相等 (B)两个热机从高温热源所吸收的热量一定相等 (C)两个热机向低温热源所放出的热量一定相等 (D)两个热机吸收的热量与放出的热量(绝对值)的差值一定相等,4. 解：,（1）两个循环曲线所包围的面积相等，说明对外界作的功相
4、等。但效率不相等。,（2）两个热机从高温热源吸收的热量为,答案（D）,5.所列四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 ,解：比较绝热和等温过程的陡峭程度，从而判断哪个图画的有问题,、设有以下一些过程： （1）两种不同气体在等温下互相混合。 （2）理想气体在定容下降温。 （3）液体在等温下汽化。 （4）理想气体在等温下压缩。 （5）理想气体绝热自由膨胀。 在这些过程中，使系统的熵增加的过程是 （A）（1）、（2）、（3） （B）（2）、（3）、（4） （C）（3）、（4）、（5） （D）（1）、（3）、（5）,答案：（）,微小过程,1、
5、熵是热力学系统的态函数,2、某一状态的熵值只有相对意义,3、系统熵变只取决于始态和末态,（）引入新的态函数克劳修斯熵，用S表示,4、熵值具有可加性,说明,2、玻尔兹曼熵,自然过程是向热力学概率 增大的方向进行。,引入态函数熵,在孤立系统中所进行的自然过程总是沿着熵增大的方向记性，平衡态对应于熵最大的状态，即熵增加原理。,熵的微观意义是系统内分子热运动无序性的量度,玻尔兹曼熵,绝热自由膨胀，温度不变，熵增加,8. 、如图所示，设某一热力学系统经历一个由cde 的过程。其中，ab是一条绝热曲线，ec在该曲线上。由热力学定律可知，该系统在过程中 （A）不断向外界放出热量 （B）不断从外界吸收热量。
6、（C）有的阶段吸热，有的阶段放热，整个过程中吸的热量等于放出的热量。 （D）有的阶段吸热，有的阶段放热，整个过程中吸的热量大于放出的热量。 （E）有的阶段吸热，有的阶段放热，整个过程中吸的热量小于放出的热量。,答案：（）,F,(1) cF, 温度降低，内能降低外界对系统做正功，放热,（）de, 温度升高，内能增加同时，系统对外做功，必然要吸热,（）假设有一循环ecde,整个循环系统对外界做正功，内能没有变化，说明整个循环中系统从外界吸收了热量 ec 是绝热过程，不吸收热量所以cde过程中一定是吸收的热量一定大于放出的热量,（）对于速 率连续分布,（）对于绝热压缩过程,速率变为原来的,（9）同8
7、题一样，选C,10.气缸中有一定量的氦气(视为理想气体)，经过绝热压缩，体积变为原来的一半，问气体分子的平均速率变为原来的几倍?,答案：（）,二填空题,1.用绝热材料制成的一个容器，体积为2V0，被绝热板隔成A、B两部分，A内储有1 mol单原子理想气体，B内储有2mol双原子理想气体，A、B两部分压强相等均为P0，两部分体积均为V0，则 (1)两种气体各自的内能分别为 ； ； (2)抽去绝热板，两种气体混合后处于平衡时的温度为T= ,用绝热材料制成的容器,2.某种气体(视为理想气体)在标准状态下的密度为 kgm3，则该气体的定压摩尔热容 ， 定容摩尔热容 ,理想气体,标准状态,该气体为氢气,
8、所以,3.同一种理想气体的定压摩尔热容大于定容摩尔热容，其原因是 ,在等压升温过程中，气体要膨胀而对外作功，所以要比气体等容升温过程多吸收一部分热量,、 处于平衡态A的热力学系统,若经准静态等容过程变到平衡态B，将从外界吸热416 J，若经准静态等压过程变到与平衡态B有相同温度的平衡态C，将从外界吸热582 J。所以，从平衡态A变到平衡态C的准静态等压过程中系统对外界所做的功为_,解：AB 等体过程,AC 等压过程,又因为和温度相等，对理想气体来说，内能相等所以从AB与 AC内能变化量相等,一定量的某种理想气体在等压过程中对外作功为，若此气体为单原子分子气体，则该过程中需吸热_J; 若为双原子分子气体，则需吸热,等压过程,500,700,6.1mol理想气体(设 为已知)的循环过程如TV图所示，其中CA为绝热过程，A点状态参量( )和B点的状态参量( )为已知试求C点的状态参量：,7.所谓第二类永动机是指 ， 它不可能制成是因为违背了 ,
