大学物理II练习册答案6.doc

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1、大学物理练习六一、选择题：1．理想气体经历如图所示的abc平衡过程，则系统对外做功A，从外界吸收的热量Q和内能的增量的正负情况如下：[](A)，(B)(C)(D)解:，则>0，另外>，故温度升高内能增加。据热一律，>0。选[B]2．一定量理想气体经历的循环过程用V－T曲线表示如图．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)A→B和B→C解:[A]B→C等容降温过程（放热）C→A等温压缩过程（放热）A→B等压膨胀过程（吸热）3．有人设计了一台卡诺热机(可逆的)．每循环一次可

2、从400K的高温热源吸热1800J，向300K的低温热源放热800J．同时对外做功1000J，这样的设计是(A)可以的，符合热力学第一定律．(B)可以的，符合热力学第二定律．(C)不行的，卡诺循环所作的功不能大于向低温热源放出的热量．(D)不行的，这个热机的效率超过理论值．［］解:［D］4．“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。(A)不违反热力学第二定律，但违反热力学第一定律。(B)不违反热

3、力学第一定律，也不违反热力学第二定律。(C)违反热力学第一定律，也违反热力学第二定律。解：选[C]等温膨胀只是一个过程，不是一个循环。5．理想气体绝热地向真空自由膨胀，体积增大为原来的两倍，则始、末两态的温度T1与T2和始、末两态气体分子的平均自由程与的关系为[](A)T1＝T2，=(B)T1＝T2，=(C)T1＝2T2，=(D)T1＝2T2，=解：因绝热则，向真空自由膨胀不作功，。所以，选[B]二、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

4、环过程用来表示。解:（1）系统的某一平衡态用一个点来表示。（2）系统的某一平衡过程用一条曲线来表示。（3）系统的某一平衡循环过程用封闭曲线来表示。2．如图所示，已知图中画不同斜线的两部分的面积分别为S1和S2，那么：（1）如果气体的膨胀过程为a-1-b，则气体对外作功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=。解：（1）S1+S2（2）-S13．2mol单原子分子理想气体，经过一等容过程后，温度从200K上升到500K，若该过程为准静态过程，气体吸收的热量为；若为不平衡过程，气体吸收的

5、热量为。解：等容过程则，若为不平衡过程，过程曲线有间断点无法求功。此题正好功为零，。4．将1mol理想气体等压加热，使其温度升高72K，传给它的热量等于1.60×103J，求：(1)气体所作的功A=；(2)气体内能的增量=；(3)比热容比g=。解5．3mol的理想气体开始时处在压强p1=6atm、温度T1=500K的平衡态．经过一个等温过程，压强变为p2=3atm．该气体在此等温过程中吸收的热量为Q＝____________________J。(普适气体常量)解6．一定量理想气体，从同一状态开始把其体积由压缩到，

6、分别经历以下三种过程：(1)等压过程；(2)等温过程；(3)绝热过程．其中：__________过程外界对气体做功最多；__________过程气体内能减少最多；__________过程气体放热最多。解绝热；等压；等压气体放热三、计算题：1．1mol双原子分子理想气体从状态A(p1,V1)沿p—V图所示直线变化到状态B(p2,V2)，试求：（1）气体的内能增量；（2）气体对外界所作的功；（3）气体吸收的热量；（4）此过程的摩尔热容。（摩尔热容，其中表示1mol物质在过程中升高温度时所吸收的热量。）解：（1）（2）

7、（3）（4）所以2．1mol双原子分子理想气体作如图的可逆循环过程，其中1－2为直线，2－3为绝热线，3－1为等温线．已知T2=2T1，V3=8V1试求：(1)各过程的功，内能增量和传递的热量；(用T1和已知常量表示)(2)此循环的效率h．(注：循环效率η=W/Q1，W为整个循环过程中气体对外所作净功，Q1为循环过程中气体吸收的热量)解：（1）1-2为任意过程，气体做功：内能改变：吸收热量：2-3为绝热膨胀过程：吸收热量，内能改变：气体做功：3-1为等温过程，内能改变，气体做功：吸收热量：（2）循环效率：3.一定

8、量的刚性双原子分子理想气体，开始时处于压强为p0=1.0×105Pa，体积为V0=4×10-3m3，温度为T0=300K的初态，后经等压膨胀过程温度上升到T1=450K，再经绝热过程温度降回到T2=300K，求气体在整个过程中对外作的功．解：等压过程末态的体积等压过程气体对外作功=200J根据热力学第一定律，绝热过程气体对外作的功为W2=－△E=－nCV(T2－T1)这里