习题十一 热力学第一定律
大学物理化学1-热力学第一定律课后习题及答案

热力学第一定律课后习题一、是非题下列各题中的叙述是否正确正确的在题后括号内画“”,错误的画“”。
1.在定温定压下,CO2由饱和液体转变为饱和蒸气,因温度不变,CO2的热力学能和焓也不变。
( )2. d U = nC V,m d T这个公式对一定量的理想气体的任何pVT过程均适用。
( )3. 一个系统从始态到终态,只有进行可逆过程才有熵变。
( )4. 25℃时H2(g)的标准摩尔燃烧焓等于25℃时H2O(g)的标准摩尔生成焓。
( )5. 稳定态单质的f H(800 K) = 0。
( )二、选择题选择正确答案的编号,填在各题后的括号内:1. 理想气体定温自由膨胀过程为:()。
(A)Q > 0;(B)U < 0;(C)W < 0;(D)H = 0。
2. 对封闭系统来说,当过程的始态和终态确定后,下列各项中没有确定的值的是:( )。
( A ) Q;( B ) Q+W;(C ) W( Q = 0 );( D ) Q( W = 0 )。
3. pV = 常数( = C p,m/C V,m)适用的条件是:( )(A)绝热过程;( B)理想气体绝热过程;( C )理想气体绝热可逆过程;(D)绝热可逆过程。
4. 在隔离系统内:( )。
( A ) 热力学能守恒,焓守恒;( B ) 热力学能不一定守恒,焓守恒;(C ) 热力学能守恒,焓不一定守恒;( D) 热力学能、焓均不一定守恒。
5. 从同一始态出发,理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程:( )。
( A )可以到达同一终态;( B )不可能到达同一终态;( C )可以到达同一终态,但给环境留下不同影响。
6. 当理想气体反抗一定的压力作绝热膨胀时,则:( )。
( A )焓总是不变;(B )热力学能总是增加;( C )焓总是增加;(D )热力学能总是减少。
7. 已知反应H2(g) +12O2(g) ==== H2O(g)的标准摩尔反应焓为r H(T),下列说法中不正确的是:()。
热力学第一定律习题

热力学第一定律小结一 基本概念1. 体系(孤立、封闭、敞开)2. 环境3. 性质(广度、强度)4. 过程(可逆、不可逆;等温、等压、等容、等外压、绝热、真空膨胀、节流膨胀)5. 热(Q ,吸热为+,放热为-)6. 功(W ,W=W e +W f ,体系对环境做功为+,环境对体系做功为-)7. 平衡状态8. 状态函数(p 、V 、T 、U 、H ) 9. 过程函数(Q 、W 、热容C )10. 状态方程(单组分均匀封闭体系由两个变量确定)二 三个定律1. 热力学第一定律:∆U=Q-W ;dU=δQ-δW (孤立体系中不同形式的能量可以相互转化但总能不变;第一类永动机不可能造成)2. 赫斯定律:等压、等容过程的热效应与过程无关(W f =0封闭体系)3. 基尔霍夫定律:dT C T H T H p T T r mr mr ⎰∆+∆=∆21)()(1o 2o ,p r pr C T H ∆=⎪⎭⎫⎝⎛∂∆∂三 公式1.内能 U=U(T,V),dVp dT C dV VU dT TU dU V T V 内+=∂∂+∂∂=)()(dU=C V dT ,⎰=∆dT C U V2.焓 H=U+pV ,∆H=∆U+∆(pV),dH=dU+pdV+Vdp H=H(T,p),dp pH dT TH dH T p )()(∂∂+∂∂=3.热容 dTQC δ=,p p p TH dTQ C )(∂∂=≡δ,VVV TU dTQ C )(∂∂≡=δ])[()(p VU TV C C T p V p +∂∂∂∂=-i.g.: R C C m V m p =-,,,RC m V 23,= (单原子),RC m V 25,=(双原子)4.J-T 系数 T pH T J pH C p T )(1)(∂∂-=∂∂=-μ5.绝热可逆过程方程31211,,C TpC TVC pV ===--γγγγmV m p Vp C C C C ,,==γ 单原子i.g.:γ=5/3≈1.7,双原子i.g.:γ=1.46.体积功 ⎰⎰==pdVdVp W ee 可逆真空膨胀W=0 等外压W=p e ∆V 等压可逆W=p ∆V i.g.等温可逆2112lnlnp p nRT V V nRT W ==i.g.绝热可逆)(1)(112121122T T C U T T nR V p V p W V --=∆-=--=--=γγ7.热机效率 2121T T Q W -==η8.制冷系数 1211''T T T W Q -=-=β9.反应进度 iii ii n n n ννξ∆=-=, iidn d νξ=(mol )10.摩尔焓变 ξHH r m r ∆=∆四 几个热效应1. om f H ∆ 最稳定的单质,1atm ,1mol2. o m c H ∆ 完全燃烧,1atm ,1mol3. 键焓、相变热、溶解热、稀释热4. ∑∑∑∑-=∆-=∆=∆P R ioi m c i io i m f i o m r H H H εενν,,5. Q p -Q V =∆nRT五 两个实验 1. 盖·吕萨克−焦耳真空膨胀实验(i.g.):Q=0,W=0,∆T=0,∆U=0,∆V>0,∆p<0;U=U(T);H=H(T);C p = C p (T);C V = C V (T) 2. 焦耳−汤姆逊节流膨胀实验(r.g.):Q=0,∆H=0,∆p<0热力学第一定律习题讨论★例题1 一些基本过程的Q 、W 、∆U 、∆H 计算过程W Q ∆U ∆H i.g. 自由膨胀 0 00 0 i.g. 等温可逆 nRTln(V 2/V 1) W 0 0等压 理想气体可逆 任意物质 p ∆V=Q p -∆U p ∆V=Q p -∆U⎰21T T p dT C ⎰21T T p dT C ⎰21T T V dT CQ p -W⎰21T T p dT C ⎰21T T p dT C 等容 理想气体 可逆 任意物质0 0 ⎰21T T V dT C ⎰21T T V dT C⎰21T T V dT C ⎰21T T V dT C ⎰21T T p dT C∆U+V ∆pi.g. 绝热可逆 -∆U=γ--11122V p V p 0 ⎰21T T V dT C⎰21T T p dT Ci.g. 多方可逆 δ--11122V p V p∆U+W ⎰21T T V dT C⎰21T T p dT C可逆相变 (等温等压) p e ∆V Q p Q p -W Q p 化学反应 (等温等压)p e ∆VQ pQ p -W=nRTH m r ∆-∆Q p =∑Φ∆ii m f iH ,ν例题2 气体由温度T 1变至T 2,吸收热量Q ,不做其他功,试分别考虑下列六项热力学关系在甲、乙、丙、丁四种情况下是否成立? (甲) i.g. 等压过程 (乙) i.g. 等容过程 (丙) r.g. 等压过程 (丁) r.g.等容过程∆U=C V ∆T √ √ ⨯ √ ∆H=C p ∆T √ √ √ ⨯ ∆U=Q V ⨯ √ ⨯ √ ∆H=Q P √ ⨯ √ ⨯ ∆U=Q-W √ √ √ √ ∆H=∆(U+pV) √ √ √ √ dVVU dT T U dU T V )()(∂∂+∂∂=i.g. TVU )(∂∂=0,dU=C V dTr.g. dV=0, dU=C V dT例题3 1 mol i.g.从0℃分别经等容和等压加热到100℃,两过程的终态是否相同?∆U 、∆H 、W 、Q 是否相等?(目的:说明i.g.的U 和H 仅是温度的函数,Q 和W 与过程有关)解:T 1=0℃, T 2=100℃ 等容过程1:dV=0W 1=0 Q 1=∆U 1=C V (T 2-T 1)∆H 1=C p (T 2-T 1)等压过程2:dp=0Q 2=∆H 2=C p (T 2-T 1)∆U 2=C V (T 2-T 1)W 2=Q 2-∆U 2= C p (T 2-T 1)- C V (T 2-T 1)=R(T 2-T 1)=p 2V 2-p 1V 1=∆(pV) 因此,两过程的终态不同。
大学物理化学1-热力学第一定律课后习题及答案

热力学第一定律课后习题一、是非题下列各题中的叙述是否正确?正确的在题后括号内画“√”,错误的画“⨯”。
1.在定温定压下,CO2由饱和液体转变为饱和蒸气,因温度不变,CO2的热力学能和焓也不变。
( )2. d U = nC V,m d T这个公式对一定量的理想气体的任何pVT过程均适用。
( )3. 一个系统从始态到终态,只有进行可逆过程才有熵变。
( )4. 25℃时H2(g)的标准摩尔燃烧焓等于25℃时H2O(g)的标准摩尔生成焓。
( )5. 稳定态单质的∆f H(800 K) = 0。
( )二、选择题选择正确答案的编号,填在各题后的括号内:1. 理想气体定温自由膨胀过程为:()。
(A)Q > 0;(B)∆U < 0;(C)W <0;(D)∆H = 0。
2. 对封闭系统来说,当过程的始态和终态确定后,下列各项中没有确定的值的是:( )。
( A ) Q;( B ) Q+W;(C ) W( Q = 0 );( D ) Q( W = 0 )。
3. pVγ = 常数(γ = C p,m/C V,m)适用的条件是:( )(A)绝热过程;( B)理想气体绝热过程;( C )理想气体绝热可逆过程;(D)绝热可逆过程。
4. 在隔离系统内:( )。
( A ) 热力学能守恒,焓守恒;( B ) 热力学能不一定守恒,焓守恒;(C ) 热力学能守恒,焓不一定守恒;( D) 热力学能、焓均不一定守恒。
5. 从同一始态出发,理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程:( )。
( A )可以到达同一终态;( B )不可能到达同一终态;( C )可以到达同一终态,但给环境留下不同影响。
6. 当理想气体反抗一定的压力作绝热膨胀时,则:( )。
( A )焓总是不变;(B )热力学能总是增加;( C )焓总是增加;(D )热力学能总是减少。
7. 已知反应H2(g) +12O2(g) ==== H2O(g)的标准摩尔反应焓为∆r H(T),下列说法中不正确的是:()。
物理化学-第一章-热力学第一定律-习题精选全文

273.15K
Q p1T1 p2T2
T2
p1T1 p2
2101.325 273.15 4 101.325
136.6K
V2
nRT2 p2
2.80dm3
2. U nCVmT 1.70kJ
H nCpmT 2.84kJ
3. QT C
p
Q pV RT CR p
p2 CR V
p CR V
(2)
9.反响CO〔g〕+1/2O2〔g〕→CO2〔g〕的 △rHmθ,以下说法何者是不正确的?
〔1〕△rHmθ是CO2〔g〕的标准摩尔生成焓 〔2〕△rHmθ是CO〔g〕的标准摩尔燃烧焓 〔3〕△rHmθ是负值 〔4〕△rHmθ与△rUmθ值不等
(1)
三.填空
1.在一绝热箱中置一绝热隔板,将箱分成两 局部。分别装有温度压力都不同的两种气 体。将隔板抽走使气体混合,假设以气体 为系统,那么Q0=〔 〕;W0=〔 〕; △U=〔 0 〕。
四 计算
1.1mol单原子理想气体,始态 2×101.325kPa,11.2dm3,经pT=常数的 可逆过程,压缩到终态为4×101.325kPa, Cvm=3/2R,求:
〔1〕终态的体积和温度; 〔2〕△U和△H; 〔3〕所作的功。
1.
T1
p1V1 nR
2 101.325 11.2 1 8.314
〔1〕B→C过程的△U2; 〔2〕B→C过程的Q2。
U U1 U2 U3 0 U1 0
U2 U3 W3
(2) B→C过程的Q2
∵△U=0, Q=-W(ABC围起的面积) ∵Q=Q1+Q2+Q3, Q3=0 ∴Q2=Q-Q1 Q1 (AB线下面的面积)
热力学第一定律练习题

13. 已知 2 NH
(g) N 2 (g) + 3H 2 (g), 3
r H m 92.2 kJ mol
O
1
则NH3(g)的标准摩尔生成焓为________ 。
四、选择题
1.体系的下列各组物理量中都是状态函数的是: (A) T,p,V,Q ; (B) m,Vm,Cp,△V ; (C) T,p,V,n (D) T,p,U,W 。 2.x为状态函数,下列表述中不正确的是: (A) dx 为全微分 ; (B) 当状态确定,x的值确定 ; (C)Δx = ∫dx 的积分与路经无关,只与始终态有关; (D) 当体系状态变化,x值一定变化 。 3.对于内能是体系状态的单值函数概念,错误理解是: (A)体系处于一定的状态,具有一定的内能 ; (B)对应于某一状态,内能只能有一数值不能有两个以上 的数值 ; (C)状态发生变化,内能也一定跟着变化 ; (D)对应于一个内能值,可以有多个状态 。
12.范德华气体绝热向真空膨胀后,气体的温度将: (A) 不变 ; (B) 升高 ;(C) 降低 ; (D) 不能确定 。 13.反应 C(石墨) + 1/2O2=CO(g),ΔrHm(298K) < 0,若将 此反应放于一个恒容绝热容器中进行,则体系: (A)ΔT < 0,ΔU < 0,ΔH < 0 ; (B)ΔT > 0,ΔU = 0,ΔH > 0 ; (C) ΔT > 0,ΔU > 0,ΔH > 0 ; (D) ΔT > 0,ΔU = 0,ΔH = 0 。
3. 在横线上填上 >、<、=或?(?代表不能确定) 氢气和氯气在绝热刚性容器中反应,则 (A)W ____ 0 (B) △U ____ 0 (C) △H ____ 0 (D) △H ____ Q
热力学第一定律习题及答案

热力学第一定律习题 一、单选题1)如图,在绝热盛水容器中,浸入电阻丝,通电一段时间,通电后水及电阻丝的温度均略 有升高,今以电阻丝为体系有: ()绝热A. W =0, Q <0, U <0B. W <0, Q <0, U >0C. W <0, Q <0, U >0D. W <0, Q =0, U >0 2)如图,用隔板将刚性绝热壁容器分成两半,两边充入压力不等的空气 (视为理想气体), 已知P 右> P 左,将隔板抽去后:()n mol H 2O / 1 mol HC1曲线上任一点均表示对应浓度时积分溶解热大小 H I 表示无限稀释积分溶解热 H 2表示两浓度n i 和%之间的积分稀释热D.曲线上任一点的斜率均表示对应浓度时 HCI 的微分溶解热7) H = Q p 此式适用于哪一个过程:()A. 理想气体从101325Pa 反抗恒定的10132.5Pa 膨胀到10132.5sPaB. 在0C 、101325Pa 下,冰融化成水C. 电解CuS04的水溶液D. 气体从(298K , 101325Pa )可逆变化到(373K , 10132.5Pa )8) 一定量的理想气体,从同一初态分别经历等温可逆膨胀、绝热可逆膨胀到具有相同压力 的终态,终态体积分别为 匕、V 2。
() A. V 1 < V 2 B. V 1 = V 2 C. V 1 > V 2 D.无法确定 9) 某化学反应在恒压、 绝热和只作体积功的条件下进行, 体系温度由T i 升高到T 2,则此过A. B. C. D. 空气 %空气Q = 0, W = U = 0Q = 0, WU >0 Q >0, WU >0 U = 0, Q = W 0对于理想气体,下列关系中哪个是不正确的: ()(::U/ 汀)V = 0 B. (:U/::V )T = 0 C. C :H/_:P )T =0 D. ( :U/::p )T = 凡是在孤立孤体系中进行的变化,其 U 和 H 的值- U HU = H =U H <0U = 0, H 大于、小于或等于零不能确定。
1练习题热力学第一定律
1练习题热⼒学第⼀定律⼀、填空题1. 理想⽓体的热容:,,p m V m C C -= 。
2. 常⽤的热容有等压热容和等容热容,请写出等压热容的定义式:。
3. 热⼒学封闭系统系统与环境可以通过做功和传热交换能量,请写出热⼒学第⼀定律的数学表达式:。
4. 在热⼒学过程中,系统与环境可以以做功的形式交换能量,热⼒学把功分为两类:和⾮体积功。
5. 某实际⽓体经可逆过程(R )与不可逆过程(IR )两条途径由同⼀始态到达相同的终态,则R U ? IR U ?(填 >,< 或=)。
6. 理想⽓体从200kPa 绝热向真空膨胀到100kPa ,则此过程U ? 0 (填 >,< 或 =)。
7. 实际⽓体节流膨胀过程的热⼒学特征是:。
8. 若实际⽓体的焦⽿汤姆逊系数0J T µ->,那么该⽓体经节流膨胀后温度T ? 0,p ? 0 (填 >,< 或 =)。
9. 若实际⽓体的焦⽿汤姆逊系数0J T µ-<,那么该⽓体经节流膨胀后温度T ? 0,p ? 0 (填 >,< 或 =)。
10. ⼀定量的实际⽓体经节流膨胀,则⽓体的H ? 0,p ? 0(填 >,< 或 =)。
11. 液体苯的燃烧反应为:662222C H (l)15O (g)12CO (g)6H O(l)+=+,反应的r mU ? r m H ? (填 >,< 或 =)。
12. ⼀定温度T 时,反应25222C H OH(l)O (g)2CO (g)3H O(l)+=+的r m H ? r mU ? (填 >,< 或 =)。
13. 在指定温度及标准压⼒下,由元素的最稳定单质⽣成1mol 处于标准态的物质B 的反应焓称为该物质B 的。
14. 在指定温度及标准压⼒下, 1mol 化合物B 完全燃烧⽣成稳定的产物时的标准摩尔反应焓称为该化合物B 的。
热力学第一定律习题
热力学第一定律练习题一、判断题(说法对否):1、当系统的状态一定时,所有的状态函数都有一定的数值。
当系统的状态发生变化时,所有的状态函数的数值也随之发生变化。
2. 体积是广度性质的状态函数;在有过剩NaCl(s) 存在的饱和水溶液中,当温度、压力一定时;系统的体积与系统中水和NaCl 的总量成正比。
3. 在101.325kPa 、100℃下有lmol 的水和水蒸气共存的系统,该系统的状态完全确定。
4.一定量的理想气体,当热力学能与温度确定之后,则所有的状态函数也完全确定。
5.系统温度升高则一定从环境吸热,系统温度不变就不与环境换热。
6.从同一始态经不同的过程到达同一终态,则Q 和W 的值一般不同,Q + W 的值一般也不相同。
7.因Q P = ΔH ,Q V = ΔU ,所以Q P 与Q V 都是状态函数。
8.封闭系统在压力恒定的过程中吸收的热等于该系统的焓。
9.对于一定量的理想气体,当温度一定时热力学能与焓的值一定,其差值也一定。
10.在101.325kPa 下,1mol l00℃的水恒温蒸发为100℃的水蒸气。
若水蒸气可视为理想气体,那么由于过程等温,所以该过程ΔU = 0。
11.1mol ,80.1℃、101.325kPa 的液态苯向真空蒸发为80.1℃、101.325kPa 的气态苯。
已知该过程的焓变为30.87kJ ,所以此过程的Q = 30.87kJ 。
12.1mol 水在l01.325kPa 下由25℃升温至120℃,其ΔH = ∑C P ,m d T 。
13.因焓是温度、压力的函数,即H = f (T ,p ),所以在恒温、恒压下发生相变时,由于d T = 0,d p = 0,故可得ΔH = 0。
14.因Q p = ΔH ,Q V = ΔU ,所以Q p - Q V = ΔH - ΔU = Δ(p V) = -W 。
15.卡诺循环是可逆循环,当系统经一个卡诺循环后,不仅系统复原了,环境也会复原。
热力学第一定律习题
P
a a'
b'
b
d d'
o
c c'
V
[B]
2.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;
P
(B)S1=S2;
(C)S1>S2;
S1
(D)无法确定。 o
S2 V
[B]
3.一定的理想气体,分别经历了上图的 abc 的过 程,(上图中虚线为 ac 等温线),和下图的 def 过程(下图中虚线 df 为绝热线),判断这两个 过程是吸热还是放热。
P1
4
W2
P1 4
V2
V1
3 4
P1V1
0
b V1
c V2 V
在 ca 的过程
W3
P1V1
ln
P1 4 P
1.38 P1V1
在整个循环过程系统对外作的功和吸收的热
量为 Q W W1 W2 W3
0
3 4
P1V1
1.38
P1V1
Pa P1
0.63 P1V1 负号说明外界对系统作 功、系统对外放热。
(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。
[A]
Pa
b o Pd
e o
c V
f V
4. 一定量的理想气体从体积 V1 膨胀到体 积 V2 分别经历的过程是:AB 等压过程; AC 等温过程; AD 绝热过程,其中吸热最多 的过程
热力学第一定律习题及答案
热力学第一定律习题及答案1、某绝热系统在接受了环境所做的功之后,其温度()?A、一定升高(正确答案)B、不一定改变C、一定不变D、一定降低2、对于理想气体的热力学能有下述四种理解:(1)状态一定,热力学能也一定;(2)对应于某一状态的热力学能是可以直接测定的;(3)对应于某一状态,热力学能只有一个数值,不可能有两个或两个以上的数值;(4)状态改变时,热力学能一定跟着改变。
其中都正确的是()?A、(1),(2)B、(3),(4)C、(2),(4)D、(1),(3)(正确答案)3、将某理想气体从温度T1加热到T2,若此变化为非恒容途径,则其热力学能的变化△U应为何值()?A、△U=0B、△U不存在C、(正确答案)D、△U等于其他值4、理想气体向真空绝热膨胀后,温度将()?A、不变(正确答案)B、降低C、不一定D、升高5、在373.15K、标准压力下1mol水向真空蒸发成373.15K、标准压力的水蒸气。
该过程的Q为何值()?A、Q=0B、Q=nRTC、Q=ΔHD、Q=ΔH–nRT(正确答案)6、下列过程中,系统内能变化不为零的是()?A、不可逆循环过程B、两种理想气体的混合过程C、可逆循环过程D、纯液体的真空蒸发过程(正确答案)7、关于焓的性质,下列说法中正确的是()?A、焓的增量只与系统的始末态有关(正确答案)B、焓是系统内含的热能,所以常称它为热焓C、焓是能量,它遵守热力学第一定律D、系统的焓值等于内能加体积功8、封闭体系发生的下列过程:①等温化学反应过程②理想气体等温过程③理想气体自由膨胀过程④可逆相变过程⑤气体节流膨胀过程,属于ΔU=0的有()?A、②③(正确答案)B、②⑤C、③④D、①④9、把一杯热水放在热容为10J/K的箱子中,若把箱中空气和杯中的水作为体系,则体系应为()?A、封闭体系(正确答案)B、敞开体系C、孤立体系D、绝热体系10、下述物理量中,①U;②P;③H;④V;⑤T,具有强度性质的是()?A、①⑤B、②④C、①②D、②⑤(正确答案)11、对于双原子分子理想气体Cp/Cv应为()?A、1.07B、1.40(正确答案)C、1.00D、1.2512、1mol理想气体从0℃恒容加热至100℃和从0℃恒压加热至100℃,二者的ΔU、ΔH、Q、W相同的量有()?A、ΔU、QB、ΔU、ΔH(正确答案)C、ΔU、WD、ΔH、W13、公式ΔH=Qp适用于下列过程中的哪一个()?A、298K、101.325kPa下电解CuSO4水溶液B、273K、101.325kPa下冰融化成水(正确答案)C、气体从状态Ⅰ等温可逆变化到状态ⅡD、理想气体从1013.25kPa反抗恒定的外压101.325kPa膨胀14、是()A、-1006.61kJ·mol-1B、675.05kJ·mol-1(正确答案)C、1006.61kJ·mol-1D、-675.05kJ·mol-115、()?A、B、C、D、(正确答案)16、没有非体积功条件下,系统的焓变∆H等于等压热。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
一、选择题
1.如图,一定量的理想气体,由平衡状态A 变到平衡状态B (p A = p B ),则无论经过的是什么过程,系统必然 [ ]
(A) 对外作正功. (B) 内能增加.
(C) 从外界吸热. (D) 向外界放热.
2. 一定量的理想气体,从p -V 图上初态a 经历(1)或(2)过程到达末态b ,已知a 、b 两态处于同一条绝热线上(图中虚线是绝热线),则气体在[ ]
(A) (1)过程中吸热,(2) 过程中放热. (B) (1)过程中放热,(2) 过程中吸热. (C) 两种过程中都吸热. (D) 两种过程中都放热.
3. 一定量某理想气体所经历的循环过程是:从初态(V 0,T 0)开始,先经绝热膨胀使其体积增大1倍,再经等体升温回复到初态温度T 0,最后经等温过程使其体积回复为V 0,则气体在此循环过程中.[ ] (A) 对外作的净功为正值. (B) 对外作的净功为负值. (C) 内能增加了. (D) 从外界净吸的热量为正值.
4.双原子理想气体,做等压膨胀,若气体膨胀过程从热源吸收热量700J ,则该气体对外做功为 [ ]
(A )350J ; (B )300J ; (C )250J ; (D )200J 。
5.一热机在两热源(1400K T =,1300K T =)之间工作,一循环过程吸热1800J ,放热800J ,做功1000J ,此循环可能实现吗?[ ]
(A )可能; (B )不可能; (C )无法判断。
二、填空题
1.汽缸内有单原子理想气体,若绝热压缩使体积减半,问气体分子的平均速率变为原来速率的 倍?若为双原子理想气体则为 倍?
2.处于平衡态A 的一定量的理想气体,若经准静态等体过程变到平衡态B ,将从外界吸收热量416 J ,若经准静态等压过程变到与平衡态B 有相同温度的平衡态C ,将从外界吸收热量582 J ,所以,从平衡态A 变到平衡态C 的准静态等压过程中气体对外界所作的功为____________________ J.
3.一热机从温度为 727℃的高温热源吸热,向温度为 527℃的低温热源放热.若热机在最大效率下工作,且每一循环吸热2000 J ,则此热机每一循环作功_________________ J .
p
V
4. 一卡诺机从373K 的高温热源吸热,向273K 的低温热源放热,若该热机从高温热源吸收1000J 热量,则该热机所做的功A =
;放出热量2Q =。
三、计算题
1.气缸内贮有36 g 水蒸汽(视为刚性分子理想气体),经abcda 循环过程如图所示.其中a -b 、c -d 为等体过程,b -c 为等温过程,d -a 为等压过程.试求:
(1) d -a 过程中水蒸气作的功W da (2) a -b
过程中水蒸气内能的增量ab
(3) 循环过程水蒸汽作的净功W
(4) 循环效率
(注:循环效率
=W /Q 1,W 为循环过程水蒸汽对外作的净
功,Q 1为循环过程水蒸汽吸收的热量,1 atm= 1.013×105
Pa)
p (atm )
V (L)
2.一定量的理想气体在标准状态下体积为 1.0×10 m 3
,求下列过程中气体吸收的热量: (1) 等温膨胀到体积为 2.0×10 m 3
;
(2) 先等体冷却,再等压膨胀到 (1) 中所到达的终态.
已知1 atm= 1.013×105
Pa ,并设气体的C V = 5R / 2.
3. 一定量的单原子分子理想气体,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作的功,内能的增量以及吸收的热量.
p
(m 3)
p 1×4×
4.1 mol 理想气体在T 1 = 400 K 的高温热源与T 2 = 300 K 的低温热源间作卡诺循环(可逆的),在400 K
的等温线上起始体积为V 1 = 0.001 m 3,终止体积为V 2 = 0.005 m 3
,试求此气体在每一循环中
(1) 从高温热源吸收的热量Q 1 (2) 气体所作的净功W (3) 气体传给低温热源的热量Q 2
5.一定量的某种理想气体进行如图所示的循环过程.已知气体在状态A 的温度为T A =300 K ,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).
p (Pa)
V (m 3)
100
200300。