自我测路 第七章热力学基础 、选择题 在下列说法中,哪些是正确的()。 (1)可逆过程一定是平衡过程。 (2)平衡过程一定是可逆的 (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的 (A)(1),(4) (B)(2),(3) (C)(1),(3) (D)(1),(2),(3),(4) 2.一个绝热容器,用质量可忽略的绝热板分成体积相等的两部分。两过分别 装入质量相等、温度相同的H2和O2,如图6-9。开始时绝热板P固定然后释放之 板P将发生移动(绝热板与容器壁之间不漏气且摩擦可以忽略不计),在达到新的 平衡位置后,若比较两边温度的高低,则结果是()。 (A)H2和O2温度高 (B)O2比H温度高 (C)两边温度相等且等于原来的温度 图6-9 (D)两边温度相等但比原来的温度降低了
自我测试 第七章 热力学基础 一、选择题 1． 在下列说法中，哪些是正确的（ ）。 (1) 可逆过程一定是平衡过程。 (2) 平衡过程一定是可逆的。 (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的。 (A) （1），（4） (B) （2），（3） (C) （1），（3） (D) （1），（2），（3），（4） 2．一个绝热容器，用质量可忽略的绝热板分成体积相等的两部分。两过分别 装入质量相等、温度相同的 H2和 O2，如图 6-9。开始时绝热板 P 固定然后释放之， 板 P 将发生移动（绝热板与容器壁之间不漏气且摩擦可以忽略不计），在达到新的 平衡位置后，若比较两边温度的高低，则结果是（ ）。 (A) H2和 O2温度高 (B) O2比 H2温度高 (C) 两边温度相等且等于原来的温度 (D) 两边温度相等但比原来的温度降低了 H2 P O2 图 6-9
3.如图6-10所示,一定量理想气体从体积V膨胀 A 到V2分别经历的过程是:A→>B等压过程;A→>C等 BCD 温过程;绝热过程,其中吸热最多的过程()。 V V2 (A)是A→B 图6-10 (B)是A→C (C)是A→D (D)既是A→>B也是A→>C,两过程吸热一样多。 4.根据热力学第二定律判断下列哪种说法是正确的() (A)热量能从高温物体传到低温物体,但不能从低温物体传到高温物体 (B)功可以全部变为热,但热不能全部变为功 (C)气体能够自由膨胀,但不能自动收缩 (D)有规则运动的能量能够变为无规则运动的能量,但无规则运动的能量不能 变为有规则运动的能量 5.一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)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 6.在温度分别为327℃和27℃的高温热源和低温热源之间工作的热机理论上 的最大效率为()
3．如图 6-10 所示，一定量理想气体从体积 V1 膨胀 到 V2 分别经历的过程是： A B 等压过程； A C 等 温过程；绝热过程，其中吸热最多的过程（ ）。 (A) 是 A B (B) 是 A C (C) 是 A D (D) 既是 A B 也是 A C ，两过程吸热一样多。 4．根据热力学第二定律判断下列哪种说法是正确的（ ） (A) 热量能从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体； (B) 功可以全部变为热，但热不能全部变为功 (C) 气体能够自由膨胀，但不能自动收缩 (D) 有规则运动的能量能够变为无规则运动的能量，但无规则运动的能量不能 变为有规则运动的能量。 5．一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) 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 6．在温度分别为 327℃和 27℃的高温热源和低温热源之间工作的热机理论上 的最大效率为（ ）。 图 6-10 V P O V1 V2 D C A B
(A)25% (B)50% (D)91.74% 7.关于可逆过程和不可逆过程的判断,正确的是( ()可逆热力学过程一定是准静态过程 (2)准静态过程一定是可逆过程。 (3)不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程。 (4)凡有磨擦的过程,一定是不可逆过程。 (A)(1),(2),(3)(B)(1),(2),(4)(C)(2),(4)①D)(1),(4) 填空题 1.一定量的理想气体处于热动平衡状态时,此热力学系统的不随时间变化的 三个宏观量是 而随时间不断变化的微观 2.在热力学中,“作功”和“传递热量”有着本质的区别,“作功”是通过 来完成的:“传递热量”是通过 来完成的 3.某理想气体等温压缩到给定体积时外界对气体作功A4,又经绝热膨胀返 回原来体积时气体对外作功41,则整个过程中气体 (1)从外界吸收的热量Q (2)内能增加了△E= 4.一定量的某种理想气体在等压过程中对外作功为200J;若此种气体为单原
(A) 25% (B) 50% (C) 75% (D) 91.74% 7．关于可逆过程和不可逆过程的判断，正确的是（ ）。 (!) 可逆热力学过程一定是准静态过程。 (2) 准静态过程一定是可逆过程。 (3) 不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程。 (4) 凡有磨擦的过程，一定是不可逆过程。 (A)（1），（2），（3） (B)（1），（2），（4） (C)（2），（4） (D)（1），（4） 二、填空题 1．一定量的理想气体处于热动平衡状态时，此热力学系统的不随时间变化的 三个宏观量是 ，而随时间不断变化的微观 量 。 2．在热力学中，“作功”和“传递热量”有着本质的区别，“作功”是通过 来完成的；“传递热量”是通过 来完成的。 3．某理想气体等温压缩到给定体积时外界对气体作功 A1 ，又经绝热膨胀返 回原来体积时气体对外作功 A2 ，则整个过程中气体 (1) 从外界吸收的热量 Q= ； (2) 内能增加了 E = 。 4．一定量的某种理想气体在等压过程中对外作功为 200J；若此种气体为单原
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 5.2mol单原子分子理想气体,经一等容过程后,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 ;若为不平衡过 程,气体吸收的热量为 6.热力学第二定律的开尔文表述和克劳修斯表述是等价的,表明在自然界中 与热现象有关的实际宏观过程都是不可逆的。开尔文表述指出了 的过程是不可逆的,而克劳修斯表述指出了 的过程是不可 逆的 7.在一个孤立的系统内,一切实际过程都向着 的方向进 行,这就是热力学第二定律的统计意义。从宏观上说,一切与热现象不关的实际的 过程都是 三、计算题 如图6-11所示,AB,CD是绝热过程,CEA是等温过程,BED是任意过 程,组成一个循环,若图中EDCE所包围面积为70,EABE所包甲的面积为30, CEA过程中系统放热100J,求BED过程中系统吸热为多少? 图6-11
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 J。 5．2mo1 单原子分子理想气体，经一等容过程后，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 ；若为不平衡过 程，气体吸收的热量为 。 6．热力学第二定律的开尔文表述和克劳修斯表述是等价的，表明在自然界中 与热现象有关的实际宏观过程都是不可逆的。开尔文表述指出了 的过程是不可逆的，而克劳修斯表述指出了 的过程是不可 逆的。 7．在一个孤立的系统内，一切实际过程都向着 的方向进 行，这就是热力学第二定律的统计意义。从宏观上说，一切与热现象不关的实际的 过程都是 。 三、计算题 1．如图 6-11 所示，AB，CD 是绝热过程，CEA 是等温过程，BED 是任意过 程，组成一个循环，若图中 EDCE 所包围面积为 70J，EABE 所包围的面积为 30J， CEA 过程中系统放热 100J，求 BED 过程中系统吸热为多少？ 图 6-11 V P O D B C A E
2.一气缸内盛有1mol温度为27℃,压强为latm的氮气(视作刚性双原子分 子的理想气体)。先使它等压膨胀到原来体积的两倍,再等容升压使其压强变为2atm, 最后使其等温膨胀到压强为latm。求:氮气在全部过程中对外作的功,吸收的热 及其内能的变化。 3.lmol理想气体在T=400K的高温热源与T2=300K的低温热源间作卡诺循 环(可逆的)。在400K的等温线上起始体积为=0.001m3,终止体积为 2=0.005m3,试求此气体在每一循环中 (1)从高温热源吸收的热量Q1 (2)气体所作的净功A。 (3)气体传给低温热源的热量Q2 P/ Pc 4.一定量的某种理想气体进行如图612所示的循环200 过程。已知气体在状态A的温度为T4=300K,求 123/m (1)气体在状态B,C的温度 图6-12 (2)各过程中气体对外所作的功 (3)经过整个循环过程,气体从外界吸收的总热量。(各过程吸热的代数和)。 5.1mol某种气体服从状态方程PVb)=RT,内能为E=CT+E(式中Cv
2．一气缸内盛有 1mo1 温度为 27℃，压强为 1atm 的氮气（视作刚性双原子分 子的理想气体）。先使它等压膨胀到原来体积的两倍，再等容升压使其压强变为 2atm， 最后使其等温膨胀到压强为 1atm。求：氮气在全部过程中对外作的功，吸收的热 及其内能的变化。 3．1mo1 理想气体在 T1=400K 的高温热源与 T2=300K 的低温热源间作卡诺循 环（可逆的）。在 400K 的等温线上起始体积为 3 V1 0.001m ，终止体积为 3 V2 0.005m ，试求此气体在每一循环中 (1) 从高温热源吸收的热量 Q1。 (2) 气体所作的净功 A。 (3) 气体传给低温热源的热量 Q2。 4．一定量的某种理想气体进行如图 6-12 所示的循环 过程。已知气体在状态 A 的温度为 TA 300K ，求： (1) 气体在状态 B，C 的温度； (2) 各过程中气体对外所作的功； (3) 经过整个循环过程，气体从外界吸收的总热量。（各过程吸热的代数和）。 5．1mo1 某种气体服从状态方程 P(V-b)=RT，内能为 E CV T E0 （式中 CV 图 6-12 O 1 C B A 2 3 100 300 200 3 V / m P / Pa
为摩尔定体热容,视为常数;b,E0为常数)。试证明 1)该气体的摩尔定压热容C=C+R (2)在准静态绝热过程中,气体满足方程p-b)=恒量(y=Cn/Cr) 6.人体一天大约向周围环境散发8×10°J热量,试估算由此产生的熵,忽略 人进食时带进体内的熵,环境温度取为273K
为摩尔定体热容，视为常数；b，E0为常数）。试证明： (1) 该气体的摩尔定压热容 Cp CV R。 (2) 在准静态绝热过程中，气体满足方程 p V b Cp CV ( ) / 恒量 。 6．人体一天大约向周围环境散发 J 6 810 热量，试估算由此产生的熵，忽略 人进食时带进体内的熵，环境温度取为 273K
