no.6热力学基础答案

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1、《大学物理C》作业班级学号姓名成绩NO.6热力学基础一选择题abcdePVO1．气体经过如P—V图中所示的三个过程abc，adc，aec由a到c，则各过程（A）吸热相等（B）对外做功相等（C）吸热和做功都不相等，但内能变化相等（D）吸热、做功及内能变化都不相等[C]解：功和热量都是过程量，都与过程有关，三个过程abc，adc，aec不相同，因此吸热和做功都不相等。内能是温度的单值函数，是状态函数，只与初态、末态有关，因三个过程abc，adc，aec都是由a到c，所以内能变化相等。2．一定量的理想气体，经过某过程后，它的温度升

2、高了，由热力学定律可断定（1）该理想气体系统在此过程中吸了热（2）在此过程中外界对系统做了正功（3）该理想气体系统内能增加了（4）在此过程中系统从外界吸了热，又对外做了正功（A）（1）（3）正确（B）（2）（3）正确（C）（3）正确（D）（3）（4）正确（E）（4）正确[C]解：内能是温度的单值函数，温度升高只能说明内能增加了。而功和热量都与过程有关，不能只由温度升降而判断其正负。ab12PVO3．如图所示，工质经a1b和b2a构成的一循环过程，已知在a1b过程中，工质与外界交换的静热量为Q，b2a为绝热过程，循环包围的面积

3、为A，则此循环效率η为（A）（B）（C）（D）（T1，T2为循环过程中的最高和最低温度）[B]解：此循环效率为由热力学第二定律的开尔文表述，热机不能从单一热源吸热而对外做功，该循环的效率应小于。4．已知孤立系统B态的熵SB小于A态的熵SA，即SB＜SA，则（A）系统可由A态到B态（B）系统可由B态到A态（C）对不可逆过程，可由A态变为B态，也可由B态变为A态（D）上述说法都不对[B]解：由克劳修斯熵公式，等号适用于可逆过程，不等号适用于不可逆过程。孤立系统内发生可逆过程时，系统的熵保持不变，发生不可逆过程时，系统的熵增加。5

4、.甲说：“由热力学第一定律可证明任何热机的效率不可能等于1．”乙说：“热力学第二定律可表述为效率等于100％的热机不可能制造成功．”丙说：“由热力学第一定律可证明任何卡诺循环的效率都等于．”丁说：“由热力学第一定律可证明理想气体卡诺热机(可逆的)循环的效率等于”对以上说法，有如下几种评论，哪种是正确的？(A)甲、乙、丙、丁全对．(B)甲、乙、丙、丁全错．(C)甲、乙、丁对，丙错．(D)乙、丁对，甲、丙错．［D］解：热力学第一定律的数学表达式为，又可以表述为：第一类永动机是不可能实现的。第一类永动机是系统从某初态出发，不断地经

5、历状态变化又回到原状态，过程中不需要外界提供能量而能不断对外做功的永动机。即。因此甲说法错误。由热力学第二定律的卡尔文表述可知，乙说法正确。丙说法和丁说法对比，以及卡诺定理可知，丙说法错误，丁说法正确。二填空题1．一定量的理想气体，在p—v图中，等温线和绝热线交点处两线的斜率比为0.714，则其等体摩尔热容CV等于。解：假设等温线和绝热线交点为A点，则等温线的斜率为，绝热线的斜率为。因两线的斜率比为0.714，则2．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），它们的质量之比m1：m2=1:2，它们的内能之

6、比E1：E2=5:3，如果它们在等压过程吸收了相同的热量，则它们对外做功之比A1：A2=5:7（各量下标1表示氢气，2表示氦气）解：(1)由可知：(2)由可知：(3)由因等压过程中吸收相同的热量有即又等压过程做功可知：PMATBQCVO3．图示中的MT为等温线，MQ为绝热线，在AM，BM，CM三个准静态过程中（1）温度降低的是AM过程（2）气体放热的是AM、BM过程解：(1)因为MT为等温线，所以，TA>TM,AM为降温过程。(2)因为MQ是绝热线，AM和BM外界做功比MQ多，且A<0。对于AM过程，，，所以，由热力学第一定

7、律，AM过程气体放热；对于BM过程，，，但外界做功比QM过程多，内能增量比QM过程又少，所以由热力学第一定律，BM也是放热过程。TVT1OV1V2ABC4．1mol理想气体（设γ=CP/CV为已知）的循环过程如下T—V图所示，其中CA为绝热线，A点的状态参量（T1，V1）和B点的状态参量（T1，V2）为已知，试求C点的状态参量VC=；TC=；PC=。解：由根据p-V相图知，由绝热过程方程：，，得由状态方程：，得。5．熵是热力学系统的无序性的定量量度，若一定量的理想气体经历一个等温膨胀过程，它的熵将增加（填“增加”、“减少”或

8、“不变”）P(Pa)V(m3)82ABC三计算题1．一定量的单原子分子气体，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做的功、内能的增量及吸收的热量2．3mol温度为T0=273K的理想气体，先经等温过程体积膨胀到原来的5倍，然后等容加热，使