大学物理 第6章 练习答案

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1、第六章热力学基础练习一一.选择题1.一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）(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。2.对于理想气体系统来说，在下列过程中，哪个过程系统所吸收的热量、内能的增量和对外作做的功三者均为负值。（C）　　　(A)等容降压过程；(B)等温膨胀过程；(C)等压压缩过程；(D)绝热膨胀过程。ppVVOOabc(1)(2)def图13.一定量的理想气体，分别经历如图1(1)所示的abc

2、过程(图中虚线ac为等温线)和图1(2)所示的def过程(图中虚线df为绝热线)。判断这两过程是吸热还是放热：（A）(A)abc过程吸热，def过程放热；(B)abc过程放热，def过程吸热；(C)abc过程def过程都吸热；(D)abc过程def过程都放热。··OABVp图.24.如图2，一定量的理想气体，由平衡状态A变到平衡状态B(=)，则无论经过的是什么过程，系统必然（B）(A)对外做正功；(B)内能增加；(C)从外界吸热；(D)向外界放热。二.填空题1.一定量的理想气体处于热动平衡状态时，此热力学系统不随时间变化的

3、三个宏观量是PVT，而随时间变化的微观量是每个分子的状态量。2.一定量的单原子分子理想气体在等温过程中，外界对它做功为200J，则该过程中需吸热__-200_____J。3.一定量的某种理想气体在某个热力学过程中，外界对系统做功240J，气体向外界放热620J，则气体的内能减少，(填增加或减少)，=-380J。4.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416J，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582J，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

4、所做的功为582-416=166J。三.计算题1.一定量氢气在保持压强为4.00×Pa不变的情况下，温度由0℃升高到50．0℃时，吸收了6.0×104J的热量。(1)求氢气的摩尔数?(2)氢气内能变化多少?(3)氢气对外做了多少功?(4)如果这氢气的体积保持不变而温度发生同样变化、它该吸收多少热量?解：（1）由得（2）（3）（4）2.一定量的理想气体，其体积和压强依照=的规律变化，其中为常数，试求：(1)气体从体积膨胀到所做的功；(2)体积为时的温度与体积为时的温度之比。(1)：(2):3.一热力学系统由如图3所示的状态a

5、沿acb过程到达状态b时，吸收了560J的热量，对外做了356J的功。(1)如果它沿adb过程到达状态b时，对外做了220J的功，它吸收了多少热量?图3(2)当它由状态b沿曲线ba返回状态a时，外界对它做了282J的功，它将吸收多少热量？是真吸了热，还是放了热?解：根据热力学第一定律（1）∵a沿acb过程达到状态b，系统的内能变化是：由于内能是状态系数，与系统所经过的过程无关∴系统由a沿acb过程到达状态b时系统吸收的热量是：（2）系统由状态b沿曲线ba返回状态a时，系统的内能变化：即系统放出热量486第六章热力学基础练习

6、二一.选择题PVV1V2OABCDF图11.如图1所示，一定量的理想气体从体积膨胀到体积分别经历的过程是：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（A）(A)是A®B；(B)是A®C；(C)是A®D；(D)既是A®B，也是A®C，两者一样多。2.用公式(式中为定容摩尔热容量，为气体摩尔数),计算理想气体内能增量时，此式（D）(A)只适用于准静态的等容过程；(B)只适用于一切等容过程；(C)只适用于一切准静态过程；(D)适用于一切始末态为平衡态的过程。3.用下列两种方法:(1)使高温热源的温度升高，

7、(2)使低温热源的温度降低同样的值，分别可使卡诺循环的效率升高和，两者相比:（B）(A)>；(B)>；(C)=；(D)无法确定哪个大。二.填空题1.同一种理想气体的定压摩尔热容大于定容摩尔热容，其原因是除了增加内能还需对外做功。2.常温常压下，一定量的某种理想气体(视为刚性分子，自由度为)，在等压过程中吸热为Q，对外做功为A，内能增加为，则A/Q=，DE/Q=。PVOabc图23.一卡诺热机(可逆的)，低温热源的温度为27℃，热机效率40%，其高温热源温度为。今欲将热机效率提高为50%，若低温热源保持不变，则高温热源的温度

8、增加。4.如图2所示，一定量的理想气体经历a®b®c过程，在此过程中气体从外界吸收热Q，系统内能变化DE，请在以下空格内填上>0或<0或=0。Q>0，DE>0。三.计算题外力图31.如图3所示两端封闭的水平气缸，被一可动活塞平分为左右两室，每室体积均为，其中装有温度相同、压强均为的同种理想气体，现保持气