工程热力学重要知识点解析与练习题库汇总.doc
工程热力学重要知识点解析与练习题库汇总
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1.请首先在试卷的标封处填写您的姓名，身份证号和地址名称。
2.请仔细阅读各种题目，在规定的位置填写您的答案。
一、选择题
1.下列哪一项不是热力学第一定律的表达式？
A.ΔU=QW
B.ΔU=QW
C.ΔU=QPΔV
D.ΔU=WPΔV
答案：D
解题思路：热力学第一定律表达能量守恒，正确的表达式应该为ΔU=QW或ΔU=QW（考虑到功的正负号），选项C包含压强和体积的关系，不是单纯的热力学第一定律的表达式。
2.在热力学循环中，若系统吸收的热量为Q1，放出的热量为Q2，则系统对外做功为：
A.W=Q1Q2
B.W=Q2Q1
C.W=Q1Q2
D.W=Q1Q2
答案：A
解题思路：根据能量守恒，系统对外做的功等于系统吸收的热量减去放出的热量，即W=Q1Q2。
3.摩尔热容是指在等压条件下，使1摩尔物质温度升高1K所需的热量，以下哪个不是摩尔热容的物理量？
A.cP
B.cV
C.c
D.CV
答案：C
解题思路：摩尔热容包括等压摩尔热容(cP)和等体积摩尔热容(cV)，C没有明确的物理含义，CV通常表示等体积摩尔热容。
4.在热力学中，以下哪个是等温过程的特性？
A.内能不变
B.熵不变
C.压强不变
D.温度不变
答案：D
解题思路：等温过程定义为温度保持不变的过程。
5.热力学第二定律的克劳修斯表述为：
A.能量守恒定律
B.热量不能自发地从低温物体传到高温物体
C.熵增原理
D.能量守恒
答案：B
解题思路：克劳修斯表述的是热力学第二定律的内容，指出热量不能自发地从低温物体传到高温物体。
6.在等压过程中，若气体的体积膨胀，则其温度：
A.升高
B.降低
C.保持不变
D.无法确定
答案：A
解题思路：根据理想气体状态方程PV=nRT，在等压过程中，体积膨胀意味着温度升高。
7.热力学势函数中，以下哪个不是状态函数？
A.内能
B.熵
C.自由能
D.做功
答案：D
解题思路：做功不是状态函数，它是过程量，状态函数的内能、熵和自由能只与系统的状态有关。
8.在绝热过程中，若系统的内能减少，则其温度：
A.升高
B.降低
C.保持不变
D.无法确定
答案：B
解题思路：在绝热过程中，系统与外界没有热量交换（Q=0），根据热力学第一定律ΔU=QW，若内能减少（ΔU0），则必须有做负功（W0），从而温度降低。
二、填空题
1.热力学第一定律的数学表达式为：ΔU=QW。
解题思路：热力学第一定律，又称能量守恒定律，表明系统的内能变化等于系统与外界交换的热量与功的代数和。Q代表系统与外界交换的热量，W代表外界对系统做的功。
2.热力学第二定律的克劳修斯表述为：热量不能自发地从_______物体传到_______物体。
解题思路：根据热力学第二定律，热量总是自发地从高温物体传递到低温物体，不会自发地从低温物体传递到高温物体。所以应填“高温”和“低温”。
3.在等压过程中，气体的压强与温度的关系为：P=n×R×T。
解题思路：根据理想气体状态方程，P表示气体的压强，n表示气体的摩尔数，R为理想气体常数，T为绝对温度。在等压过程中，压强P保持不变，因此关系式可以写为P=n×R×T。
4.热力学势函数中，自由能F=HTS。
解题思路：自由能F是热力学势函数之一，表示系统在恒压恒容条件下进行可逆过程时所能做的最大非体积功。H是焓，T是绝对温度，S是熵。因此自由能的表达式为F=HTS。
5.在等温过程中，气体的内能U=_______。
解题思路：在等温过程中，温度保持不变，根据理想气体的内能仅与温度有关的原则，内能U保持不变。因此，这里应填“恒定不变”。
答案及解题思路：
答案：
1.ΔU=QW
2.热量不能自发地从高温物体传到低温物体。
3.P=n×R×T
4.F=HTS
5.内能U=恒定不变
解题思路：
1.根据能量守恒定律，系统内能变化等于热量和功的代数和。
2.根据热力学第二定律，热量自发地从高温物体传到低温物体