热力学作业(答案).doc

第八章 热力学基础 一、选择题 ［ A ］1.（基础训练4）一定量理想气体从体积V1，膨胀到体积V2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，其中吸热量最多的过程 (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。 【提示】功即过程曲线下的面积，由图可知； 根据热力学第一定律： AD绝热过程：； AC等温过程：； AB等压过程：，且 ［ B ］2.（基础训练6）如图所示，一绝热密闭的容器，用隔板分成相等的两部分，左边盛有一定量的理想气体，压强为p0，右边为真空．今将隔板抽去，气体自由膨胀，当气体达到平衡时，气体的压强是 (A) p0． (B) p0 / 2． (C) 2γp0． (D) p0 / 2γ． 【提示】该过程是绝热自由膨胀：Q=0，A=0；根据热力学第一定律得 ，∴；根据状态方程得；已知，∴. ［ D ］3.（基础训练10）一定量的气体作绝热自由膨胀，设其热力学能增量为，熵增量为，则应有 (A) (B) ． (C) ． (D)  【提示】由上题分析知：；而绝热自由膨胀过程是孤立系统中的不可逆过程，故熵增加。 ［ D ］4.（自测提高1）质量一定的理想气体，从相同状态出发，分别经历等温过程、等压过程和绝热过程，使其体积增加1倍．那么气体温度的改变(绝对值)在 (A) 绝热过程中最大，等压过程中最小． (B) 绝热过程中最大，等温过程中最小． (C) 等压过程中最大，绝热过程中最小． (D) 等压过程中最大，等温过程中最小． 【提示】如图。等温AC过程：温度不变，； 等压过程：，根据状态方程，得：，， 绝热过程：，， 得：，所以，选择（D） 【或者】等压过程：，； 绝热过程：，； ∵，由图可知， 所以 ［ A ］5.（自测提高3）一定量的理想气体，分别经历如图（1） 所示的abc过程，(图中虚线ac为等温线)，和图（2）所示的def过程(图中虚线df为绝热线)．判断这两种过程是吸热还是放热． (A) abc过程吸热，def过程放热． (B) abc过程放热，def过程吸热． (C) abc过程和def过程都吸热． (D) abc过程和def过程都放热． 【提示】（a），，吸热。 （b）df是绝热过程，，∴， ，“功”即为曲线下的面积，由图中可见，，故，放热。 ［ B ］6.（自测提高6）理想气体卡诺循环过程的两条绝热线下的面积大小（图中阴影部分）分别为S1和S2，则二者的大小关系是： (A) S1 S2． (B) S1 = S2． (C) S1 S2． (D) 无法确定． 【提示】两条绝热线下的面积大小即为“功的大小”。绝热过程的功的大小为，仅与高温和低温热源的温差有关，而两个绝热过程对应的温差相同，所以作功的数值相同，即过程曲线下的面积相同。 二、填空题 1.（基础训练13）一定量的某种理想气体在等压过程中对外作功为 200 J．若此种气体为单原子分子气体，则该过程中需吸热 500 J；若为双原子分子气体，则需吸热 700 J. 【提示】据题意 ， 对于单原子分子：，所以； 对于双原子分子：，所以 2.（基础训练14）给定的理想气体(比热容比?为已知)，从标准状态(p0、V0、T0)开始，作绝热膨胀，体积增大到三倍，膨胀后的温度T＝，压强p＝ 【提示】求温度的变化，可用绝热过程方程：， 求压强的变化，可用绝热过程方程：，得： 3.（自测提高11）有摩尔理想气体，作如图所示的循环过程acba，其中acb为半圆弧，b?a为等压线，pc=2pa．令气体进行a?b的等压过程时吸热Qab，则在此循环过程中气体净吸热量Q ＜ Qab． (填入：＞，＜或＝) 【提示】a-b过程： 而acba循环过程的净吸热量，∵pc=2p