第9章_热力学基础(2)

2018-12-05 21:00

(B) 任何可逆热机的效率均可表示为??1?T低 T高 (C) 一条等温线与一条绝热线可以相交两次

(D) 两条绝热线与一条等温线可以构成一个循环

38. 卡诺循环的特点是

[ ] (A) 卡诺循环由两个等压过程和两个绝热过程组成 (B) 完成一次卡诺循环必须有高温和低温两个热源 (C) 卡诺循环的效率只与高温和低温热源的温度有关

(D) 完成一次卡诺循环系统对外界作的净功一定大于0

39. 在功与热的转变过程中, 下面说法中正确的是 [ ] (A) 可逆卡诺机的效率最高, 但恒小于1

(B) 可逆卡诺机的效率最高, 可达到1

(C) 功可以全部变为热量, 而热量不能全部变为功 (D) 绝热过程对外作功, 系统的内能必增加

40. 两个恒温热源的温度分别为T和t , 如果T>t , 则在这两个热源之间进行的卡诺循环热机的效率为 [ ] (A)

TT?tT?tT?t (B) (C) (D) T?ttTT41. 对于热传递, 下列叙述中正确的是 [ ] (A) 热量不能从低温物体向高温物体传递 (B) 热量从高温物体向低温物体传递是不可逆的 (C) 热传递的不可逆性不同于热功转换的不可逆性

(D) 理想气体等温膨胀时本身内能不变, 所以该过程也不会传热

42. 根据热力学第二定律可知, 下列说法中唯一正确的是 [ ] (A) 功可以全部转换为热, 但热不能全部转换为功

(B) 热量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沿相反方向进行的过程 (D) 一切自发过程都是不可逆过程

43. 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变为有规则运动的能量

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44. 热力学第二定律表明:

[ ] (A) 不可能从单一热源吸收热量使之全部变为有用功 (B) 在一个可逆过程中, 工作物质净吸热等于对外作的功 (C) 摩擦生热的过程是不可逆的

(D) 热量不可能从温度低的物体传到温度高的物体

45. “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作功.”对此说法, 有以下几种评论, 哪一种是正确的?

[ ] (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 (D) 违反热力学第一定律, 也违反热力学第二定律

46. 有人设计了一台卡诺热机(可逆的).每循环一次可从400K的高温热源吸收1800J的热量, 向300K的低温热源放热800J, 同时对外作功1000J.这样的设计是 [ ] (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了理论值

47. 1mol的单原子分子理想气体从状态A变为状态B, 如果变化过程不知道, 但A、B两态的压强、温度、体积都知道, 则可求出

[ ] (A) 气体所作的功 (B) 气体内能的变化

(C) 气体传给外界的热量 (D) 气体的质量

48. 如果卡诺热机的循环曲线所包围的面积从图中的abcda增大为ab?c?da,那么循环abcda与ab?c?da所作的功和热机效率变化情况是: [ ] (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

pa b

d T2c

b?OT1c?

T9-1-48图

V49. 用两种方法:? 使高温热源的温度T1升高△T;

?使低温热源的温度T2降低同样的△T值;分别可使卡诺循环的效率升高??1和 ??2,两者相比:

[ ] (A) ??1>??2 (B) ??2>??1

(C) ??1=??2 (D) 无法确定哪个大

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50. 下面所列四图分别表示某人设想的理想气体的四个循环过程,请选出其中一个在理论上可能实现的循环过程的图的符号. [ ] pp

绝热 绝热 等 容 等容等温等温

VOV O (A)(B)

p等压p等温绝热 绝热 绝热 绝热 O(C)VO(D)V p II是任意过程.此两任意过程中气体作功与吸收热量的情况是: b

c[ ] (A) IaII过程放热,作负功;IbII过程放热,作负功 aI (B) IaII过程吸热,作负功;IbII过程放热,作负功

OV (C) IaII过程吸热,作正功;IbII过程吸热,作负功

51. 在T9-1-51图中,IcII为理想气体绝热过程,IaII和IbII (D) IaII过程放热,作正功;IbII过程吸热,作正功

T9-1-51图

52. 给定理想气体,从标准状态(p0,V0,T0)开始作绝热膨胀,体积增大到3倍.膨胀后

温度T、压强p与标准状态时T0、p0之关系为(??为比热比) [ ] (A) T?()1??1111T0, p?()?p0 (B) T?()?T0,p?()??1p0 33331??1??11??11??(C) T?()T0,p?()p0 (D) T?()T0,p?()p0

3333

53. 甲说:“由热力学第一定律可证明任何热机的效率不可能等于1.”乙说:“热力学

第二定律可表述为效率等于 100%的热机不可能制造成功.”丙说:“由热力学第一定律可

T2”丁说:“由热力学第一定律可证明理想气体卡).T1T诺热机(可逆的)循环的效率等于(1?2).”对以上说法,有如下几种评论,哪种是正确的?

T1证明任何卡诺循环的效率都等于(1?[ ] (A) 甲、乙、丙、丁全对 (B) 甲、乙、丙、丁全错

(C) 甲、乙、丁对,丙错 (D) 乙、丁对,甲、丙错

54. 某理想气体分别进行了如T9-1-54图所示的两个卡诺循环:I(abcda)和II(a'b'c'd'a'),且两个循环曲线所围面积相等.设循环I的效率为?,每次循环在高温热源处吸的热量为Q,循环II的效率为??,每次循环在高温热源处吸的热量为Q?,则 [ ] (A) ????,Q?Q? (B) ????,Q?Q?

(C) ????,Q?Q?? (D) ????,Q?Q?

O pa?a dd?

b?bc?cV8

T9-1-54图

55. 两个完全相同的气缸内盛有同种气体,设其初始状态相同.今使它们分别作绝热压缩至相同的体积,其中气缸1内的压缩过程是非准静态过程,而气缸2内的压缩过程则是准静态过程.比较这两种情况的温度变化:

[ ] (A) 气缸1和气缸2内气体的温度变化相同 (B) 气缸1内的气体较气缸2内的气体的温度变化大

(C) 气缸1内的气体较气缸2内的气体的温度变化小 (D) 气缸1和气缸2内的气体的温度无变化

二、填空题

1. 不等量的氢气和氦气从相同的初态作等压膨胀, 体积变为原来的两倍.在这过程中, 氢气和氦气对外作的功之比为 .

2. 1mol的单原子分子理想气体, 在1atm的恒定压力下从273K加热到373K, 气体的内能改变了 .

3. 各为1摩尔的氢气和氦气, 从同一状态(p,V)开始作等温膨胀.若氢气膨胀后体积变为2V, 氦气膨胀后压强变为

p, 则氢气和氦气从外界吸收的热量之比为 . 2 4. 两个相同的容器, 一个装氢气, 一个装氦气(均视为刚性分子理想气体),开始时它们的压强和温度都相等.现将6J热量传给氦气, 使之温度升高.若使氢气也升高同样的温度, 则应向氢气传递的热量为 .

5. 1摩尔的单原子分子理想气体, 在1个大气压的恒定压力作用下从273K加热到373K, 此过程中气体作的功为 .

6. 273K和一个1atm下的单原子分子理想气体占有体积22.4升.此气体等温压缩至体积为16.8升的过程中需作的功为 .

7. 一定量气体作卡诺循环, 在一个循环中, 从热源吸热1000 J, 对外作功300 J. 若冷凝器的温度为7?C, 则热源的温度为 .

8. 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 .

9. 一卡诺机(可逆的),低温热源的温度为27C,热机效率为

?O pS1

S2VT9-2-8图

40%,其高温热源温度为 K.今欲将该热机效率提高到50%,若低温热源保持不变,则高温热源的温度应增加 K.

9

10. 一个作可逆卡诺循环的热机,其效率为?,它的逆过程的致冷系数w?则?与w的关系为 .

T2,

T1?T211. 1mol理想气体(设??CPCV为已知)的循环过程如T-V图所示,其中CA为绝热过程,A点状态参量(T1,V1),和B点的状态参量(T1,V2)为已知.则C点的状态参量为:

TABVC? , T 1

TC? , TC 2OV1V2V

pC? .

T9-2-11图

12. 一定量的理想气体,从A状态(2p1,V1)经历如T9-2-12图所示的直线过程变到B状态(p1,V1),则AB过程中系统作功___________, 内能改变△E=_________________.

13. 质量为M、温度为T0的氦气装在绝热的容积为V的封

2 p1 p 1 O

pABV12V1VT9-2-12图

闭容器中,容器一速率v作匀速直线运动.当容器突然停止后,定向运动的动能全部转化为分子热运动的动能,平衡后氦气的温度增大量为 .

14. 有?摩尔理想气体,作如T9-2-14图所示的循环过程abca,其中acb为半圆弧,b-a为等压过程,pc?2pa,在此循环过程中气体净吸热量为Q ?Cp(Tb?Ta)(填入:> , <或=).

15. 一定量的理想气体经历acb过程时吸热550 J.则经历acbea过程时,吸热为 .

16. 一定量理想气体,从同一状态开始使其体积由V1

膨胀到2V1,分别经历以下三种过程:? 等压过程;? 等

温过程;? 绝热过程.其中:__________过程气体对外作功最多;____________过程气体内能增加最多;__________过程气体吸收的热量最多.

10

pp c pa a OVap?105PacbVbVT9-2-14图

4

aceb4?33 V?10mO1 1 dT9-2-15图


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