習(xí)題 8習(xí)題8-1(1)圖8-1選擇題1一定量的理想氣體，分別經(jīng)歷習(xí)題8-1(1)(a) 圖所示的abc過程(圖中虛線ac為等溫線)和習(xí)題8-1(1)(b) 圖所示的def過程(圖中虛線df 為絕熱線)，試判斷這兩過程是吸熱還是放熱（ ）(A) abc過程吸熱，def過程放熱(B) abc過程放熱，def 過程吸熱(C) abc過程def過程都吸熱習(xí)題8-1(2)圖(D) abc過程def過程都放熱2如習(xí)題8-1(2) 圖所示，一定量的理想氣體從體積V1膨脹到體積V2分別經(jīng)歷的過程是：A-B等壓過程；A-C等溫過程； A-D絕熱過程。其中,吸熱最多的過程（ ）(A) A-B(B) A-C(C) A-D(D) 既是A-B，也是A-C，兩者一樣多3用公式E=CV，mT(式中CV，m為定容摩爾熱容量，為氣體的物質(zhì)的量)計算理想氣體內(nèi)能增量時，此式( )(A) 只適用于準(zhǔn)靜態(tài)的等容過程 (B) 只適用于一切等容過程(C) 只適用于一切準(zhǔn)靜態(tài)過程 (D) 適用于一切始末態(tài)為平衡態(tài)的過程習(xí)題8-1(5)圖4要使高溫?zé)嵩吹臏囟萒1升高T，或使低溫?zé)嵩吹臏囟萒2降低同樣的T值，這兩種方法分別可使卡諾循環(huán)的效率升高1和2。兩者相比有（ ）(A) 1>2 (B) 1<2 (C) 1= 2 (D) 無法確定哪個大5. 理想氣體卡諾循環(huán)過程的兩條絕熱線下的面積大小(如習(xí)題8-1(5)圖中陰影所示)分別為S1和S2，則兩者的大小關(guān)系是（ ）(A) S1 > S2 (B) S1 = S2 (C) S1 < S2 (D) 無法確定6. 熱力學(xué)第一定律表明（ ）(A) 系統(tǒng)對外做的功不可能大于系統(tǒng)從外界吸收的熱量(B) 系統(tǒng)內(nèi)能的增量等于系統(tǒng)從外界吸收的熱量(C) 不可能存在這樣的循環(huán)過程，在此循環(huán)過程中，外界對系統(tǒng)做的功不等于系統(tǒng)傳給外界的熱量(D) 熱機的效率不可能等于17. 根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知（ ）(A) 功可以全部轉(zhuǎn)換為熱，但熱不能全部轉(zhuǎn)換為功(B) 熱可以從高溫物體傳到低溫物體，但不能從低溫物體傳到高溫物體(C) 不可逆過程就是不能向相反方向進行的過程(D) 一切宏觀的自發(fā)過程都是不可逆的8.不可逆過程是（ ）(A) 不能反向進行的過程(B) 系統(tǒng)不能回復(fù)到初始狀態(tài)的過程(C) 有摩擦存在的過程或者非準(zhǔn)靜態(tài)過程(D) 外界有變化的過程 9. 關(guān)于熱功轉(zhuǎn)換和熱量傳遞過程，有下列敘述：(1) 功可以完全變?yōu)闊崃?，熱量不可以完全變?yōu)楣?2) 一切熱機的效率都只能小于1(3) 熱量不能從低溫物體向高溫物體傳遞(4) 熱量從高溫物體向低溫物體的傳遞是不可逆的以上這些敘述中正確的是（ ）(A) 只有(2)，(4)正確(B) 只有(2)，(3)，(4)正確(C) 只有(1)，(3)，(4)正確(D) 全部正確8-2填空題1一定量的理想氣體處于熱動平衡狀態(tài)時，此熱力學(xué)系統(tǒng)的不隨時間變化的三個宏觀量是 ，而隨時間變化的微觀是 。2處于平衡態(tài)A的熱力學(xué)系統(tǒng)，若經(jīng)準(zhǔn)靜態(tài)等容過程變到平衡態(tài)B，將從外界吸熱416J，若經(jīng)準(zhǔn)靜態(tài)等壓過程變到與平衡態(tài)B有相同溫度的平衡態(tài)C，將從外界吸熱582J。由此可知，從平衡態(tài)A變到平衡態(tài)C的準(zhǔn)靜態(tài)等壓過程中系統(tǒng)對外界所作的功為 。3同一種理想氣體的定壓摩爾熱容Cp，m大于定容摩爾熱容CV，m, 其原因是 。4常溫常壓下一定量的某種理想氣體(視為剛性分子，自由度為i)，在等壓過程中吸熱為Q，對外作功為A, 內(nèi)能增加為DE， 則 = ，= 。 5習(xí)題8-2(5)圖所示的卡諾循環(huán)中:(1)abcda，(2)dcefd，(3)abefa的效率分別為 、 習(xí)題8-2(5)圖和 。6某卡諾致冷機的低溫?zé)嵩礈囟葹門2=300K，高溫?zé)嵩礈囟葹門1=450K，每一循環(huán)從低溫?zé)嵩次鼰酫2=400J，已知該致冷機的致冷系數(shù)為 (其中A為外界對系統(tǒng)做的功)，則每一循環(huán)中外界必須做功為功為 。7有物質(zhì)的量相同的三種氣體：He、N2、CO2 (均視為剛性分子的理想氣體)，它們從相同的初態(tài)出發(fā)，都經(jīng)歷等容吸熱過程，若吸取相同的熱量， 則：(1) 三者的溫度升高 ；(相同或不同)(2) 三者壓強的增加 ； (相同或不同)8由絕熱材料包圍的容器被隔板隔為兩半，左邊是理想氣體，右邊是真空。如果把隔板撤去，氣體將進行自由膨脹過程，達(dá)到平衡后氣體的溫度_(升高、降低或不變)，氣體的熵_(增加、減小或不變)。答案：8-1選擇題1.A；2. A；3. D；4. B；5. B；6 .C；7. D；8 .C；9. A8-21填空題1 溫度，壓強，體積；每個微觀粒子的運動狀態(tài)2 166J3在等壓升溫過程中氣體要膨脹而作功，所以要比氣體等體升溫過程多吸收一部分熱量4 , 5 ，6 200J7 不同，不同8 不變，增加8-3一定量的理想氣體，其體積和壓強依照V=的規(guī)律變化，其中a為已知常數(shù)。試求：(1)氣體從體積V1膨脹到V2所作的功；(2)體積為V1時的溫度T1與體積為V2時的溫度T2之比。解： （2）由狀態(tài)方程 得 8-4. 0.02kg的氦氣(視為理想氣體)，溫度由17升為27，假設(shè)在升溫過程中 (1)體積保持不變；(2)壓強保持不變；(3)不與外界交換熱量。試分別求出氣體內(nèi)能的改變，吸收的熱量，外界對氣體所作的功。解:氦氣為單原子分子理想氣體，i=3 (1)定容過程，V=常量，A=0 據(jù)Q=E+ A 可知 (2)定壓過程，P=常量，E 與（1）同外界對氣體所做的功為：A¢=-A=-417J （3）Q=0，E 與（1）同氣體對外界做功：外界對氣體所做的功為：A=-A=623J. 習(xí)題8-5圖8-5如習(xí)題8-5圖所示，C是固定的絕熱壁，D是可動活塞，C，D將容器分成A，B兩部分。開始時A，B兩室中各裝入同種類的理想氣體，它們的溫度T，體積V，壓強P均相同，并與大氣壓強平衡?，F(xiàn)對A，B兩部分氣體緩慢的加熱，當(dāng)對A和B給予相等的熱量Q以后，A室中氣體的溫度升高度數(shù)與B室中氣體溫度升高度數(shù)之比為7:5。試求：(1)該氣體的定容摩爾熱容CV，m和定壓摩爾熱容CP，m。(2)B室中氣體吸收的熱量中有百分之幾用于對外作功。解:(1)對A, B兩部分氣體緩慢的加熱，皆可看作準(zhǔn)靜態(tài)過程, 兩室內(nèi)是同種氣體 ,而且開始時兩部分氣體的P, V ,T均相等,所以兩室的摩爾數(shù)M/ 也相同. A室氣體經(jīng)歷的是等容過程,B室氣體經(jīng)歷的是等壓過程, 所以A, B室氣體吸收的熱量分別為已知 ,由上兩式得因為 = +R,代入上式得(2) B室氣體作功為 B室中氣體吸收的熱量轉(zhuǎn)化為功的百分比習(xí)題8-7圖8-6. 有一定量的理想氣體，其壓強按的規(guī)律變化，C是常量。試求：(1) 將氣體從體積V1增加到V2所作的功；(2) 該理想氣體的溫度是升高還是降低。(1) （2）根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程有：所以,因為：所以：因此，理想氣體的溫度降低。8-7. 1mol單原子分子理想氣體的循環(huán)過程如圖8-7的TV圖所示，其中c點的溫度為Tc=600K，試求：(1)ab、bc、ca各個過程系統(tǒng)吸收的熱量；(2)經(jīng)一循環(huán)系統(tǒng)所做的凈功；(3)循環(huán)的效率。(注:循環(huán)效率=A/Q1，A為循環(huán)過程系統(tǒng)對外作的凈功，Q1為循環(huán)過程系統(tǒng)從外界吸收的熱量，=0.693)習(xí)題8-8圖8-8. 熱容比=1.40的理想氣體，進行如習(xí)題8-8圖所示的ABCA循環(huán)，狀態(tài)A的溫度為300K。試求：(1)狀態(tài)B和C的溫度； (2)各過程中氣體吸收的熱量、氣體所作的功和氣體內(nèi)能的增量。8-9. 某理想氣體在P-V圖上等溫線和絕熱線相交于A點，如習(xí)題8-9圖所示，已知A點的壓強P1=2×105Pa，體積V1=0.5×10-3m3，而且A點處等溫線斜率與絕熱線斜率之比為0.741?，F(xiàn)使氣體從A點絕熱膨脹至B點，其體積V2=1×10-3m3，試求B點處的壓強和在此過程中氣體對外作功。習(xí)題8-9圖解：（1）等溫線PV =C得 絕熱線 得 由題意知故: 由絕熱方程 可得(2) 8-10. 習(xí)題8-10圖中所示是一定量理想氣體所經(jīng)歷的循環(huán)過程，其中a b和c d是等壓過程。bc和da為絕熱過程。已知b點和c點溫度分別和，試求循環(huán)效率，并判斷這個循環(huán)是否是卡諾循環(huán)。解：a-b吸熱習(xí)題7-7圖a-b放熱又，絕熱過程方程：上述兩式相比得：上式兩邊同減1： 不是卡諾循環(huán)。