7-热力学基础(题库)

三、 简答题
1、卡诺循环的效率与哪些因素有关？试写出其效率表达式。 2、什么是准静态过程？
四、计算题
1、一氧气瓶的容积为 V，充了气未使用时压强为 p1，温度为 T1；使用后瓶内氧气的质量减少为原来 的一半，其压强降为 p2，试求此时瓶内氧气的温度 T2 。
2、理想气体做卡诺循环，设热源温度为 100℃，冷却器温度为０℃时，每一循环做净功 8kJ，今维持
(A) 0.5%
（B）4%
（C）9%
（D ）21%
10、一定量的理想气体，分别进行如图所示的两个卡诺循环 abcda 和 abcda。若在 P V 图上这两个循环曲线所围面积相等，则可以由此得知
这两个循环
(A)效率相等。
(B)由高温热源处吸收的热量相等。
(C)在低温热源处放出的热量相等。 (D)在每次循环中对外做的净功相
尔热容 CV ,m 12.46J mol1K 1,CP,m 20.78J mol1K 1 )
4、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 TA＝300 K，求
(1) 气体在状态 B、C 的温度；
p (Pa)
300
A
200
100
C
(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
7、一卡诺热机低温热源的温度为 27C,效率为 40% ,高温热源的温度 T1 =
.
8、设一台电冰箱的工作循环为卡诺循环,在夏天工作,环境温度在 35C,冰箱内的温度为 0C,这台电冰
箱的理想制冷系数为 e=
.
9、将 1kg 温度为100 C 的水置于 200 C 的恒温热源内，最后水的温度与热源的温度相同，则水的熵变
a b
a
b
d
c
d c
等。
11、“理想气体和单一热源接触作等温膨胀时，吸收的热量全部用来对外做功。”对此说法，有如下几
种评论，哪种是正确的？
2
(A) 不违反热力学第一定律，但违反热力学第二定律。
(B) 不违反热力学第二定律，但违反热力学第一定律。
(C) 不违反热力学第一定律，也不违反热力学第二定律。
O
1
2
B
V (m3) 3
的代数和)．
5、有一卡诺热机，用 29kg 空气为工作物质，工作在 270 C 的高温热源与 730 C 的低温热源之间，
（1）求热机的效率，（2）若在等温膨胀过程中气缸体积增大 2.718 倍，则此热机每一循环所做的功为多
少？（空气的摩尔质量为 29 103 kg mol1 ， ln 2.718 1）
等温过程 AD 为绝热过程。则吸热最多的是：
A
(A) AB 过程 （B）AC 过程 （C） AD 过程 （D）不能确定
0
V1
1
B C D
V2
3、卡诺热机的循环曲线所包围的面积从图中 abcda 增大为 ab’c’da ，那么循环 abcda 与 ab’c’da 所作
的净功和热机效率的变化情况是：（ D ） (A)净功增大，效率提高 (B)净功增大，效率降低 (C)净功和效率都不变 (D)净功增大，效率不变
P a b b’ T1
4、根据热力学第二定律判断下列哪种说法是正确的是： (A) 功可以全部变为热，但热不能全部变为功； (B) 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
dc
T2 c’
V
温物体；
(C) 气体能够自由膨胀，但不能自由压缩；
(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够变为有规则运动的能
过程组成的循
环过程。
5、一定量理想气体沿 a→b→c 变化时作功 Wabc=615J，气体在 b、c 两状态的
内能差 Eb-Ec=500J。那么气体循环一周，所作净功|W|=
J，等温过程中
气体作功 Wab=
J。
6、p—V 图上封闭曲线所包围的面积表示
，若循环过程为逆时针方向，则该物理量
为 。（填正或D) 在 2→3，3→1 过程吸热；在 1→2 过程放热． 13、根据热力学第二定律可知： (A) 功可以全部转换为热，但热不能全部转换为功．
1 T
O
(B) 热可以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.
(C) 不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程.
(D) 一切自发过程都是不可逆的．
为
，热源的熵变为
。（水的比热容为 4.18103 J kg K， ln1.0353 0.035 ）
10、在定压下加热一定量的理想气体。若使其温度升高 1K 时，它的体积增加了 0.005 倍，则气体原
来的温度是
。
二、选择题
1、一定量理想气体，经历某过程后，它的温度升高了，则根据热力学定理可以断定：
(1) 该理想气体系统在此过程中作了功；
(2) 在此过程中外界对该理想气体系统作了正功；
(3) 该理想气体系统的内能增加了；
(4) 在此过程中理想气体系统既从外界吸了热，又对外作了正功。
以上正确的是：
(A) （1），（3） （B） （2），（3） （C） （3） （D） （3），（4）
2、如图所示，一定量理想气体从体积为 V1 膨胀到 V2，AB 为等压过程，AC 为 P
8、两个大小不同的容器用均匀的细管相连，管中有一水银作活塞，大容器装有氧气，小容器装有氢
气，当温度相同时，水银滴静止于细管中央，试问此时这两种气体的密度哪个大？
(A)氧气的密度大。 （B）氢气的密度大。 （C）密度一样大。 （D）无法判断。
9、若室内生起炉子后温度从150 C 升高到 270 C ，而室内气压不变，则此时室内的分子数减少了
第 7 章 热力学基础
一、填空题
1、要使一热力学系统的内能变化，可以通过
或
两种方式，或者两种方式兼用来完
成。
2、热力学系统的状态发生变化时，其内能的改变量只决定于
，而与
无关。
3、将热量 Q 传给一定质量的理想气体。（1）若体积不变，热量转化为
；（2）若
温度不变，热量转化为
。
4、卡诺循环是由两个
过程和两个
3
量。
5、气体向真空作绝热膨胀
(A) 膨胀后，温度不变，压强减小．
(B) 膨胀后，温度降低，压强减小．
(C) 膨胀后，温度升高，压强减小． (D) 膨胀后，温度不变，压强不变．
6、 有人设计一台卡诺热机(可逆的)．每循环一次可从 400 K 的高温热源吸热 1800 J，向 300 K 的低
温热源放热 800 J．同时对外作功 1000 J，这样的设计是
冷凝器温度不变，提高热源温度，使净功增为 10kJ，若两个循环都工作于相同的两条绝热线之间，求（１）
此时热源温度应为多少？（２）这时效率为多少？
3、 一摩尔单原子理想气体从 270C 开始加热至 770C（1）容积保持不变；（2）压强保持不变；问这
两过程中各吸收了多少热量？增加了多少内能？对外做了多少功？(摩
(A) 可以的，符合热力学第一定律．
(B) 可以的，符合热力学第二定律．
(C) 不行的，卡诺循环所作的功不能大于向低温热源放出的热量．
(D) 不行的，这个热机的效率超过理论值．
7、 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．
(D) 违反热力学第一定律，也违反热力学第二定律。
12、定质量的理想气体完成一循环过程．此过程在 V－T 图中用图线 1→2→3→1 描写．该气体在循环
过程中吸热、放热的情况是
(A) 在 1→2，3→1 过程吸热；在 2→3 过程放热． (B) 在 2→3 过程吸热；在 1→2，3→1 过程放热． (C) 在 1→2 过程吸热；在 2→3，3→1 过程放热．