5.如图9.2，一定量的理想气体，由平衡状态A变到平衡状态B(pA=pB),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.
V O (D) 向外界放热.
图9.2 二.填空题
1一定量的理想气体处于热动平衡状态时，此热力学系统的不随时间变化的三个宏观量是 ,而随时间变化的微观是 .
2.处于平衡态A的热力学系统,若经准静态等容过程变到平衡态B，将从外界吸热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，将从外界吸热582 J,所以,从平衡态A变到平衡态C的准静态等压过程中系统对外界所作的功为 .
3. 气缸内充有一定质量的理想气体,外界压强p0保持不变,缓缓地由体积V1膨胀到体积V2,若
(1) 活塞与气缸无摩擦； (2) 活塞与气缸有摩擦；
(3) 活塞与气缸间无摩擦,但有一恒力F沿膨胀方向拉活塞.
对于以上三种情况，系统对外作功最大的是 ，最小的是 ；系统从外界吸收热量最多的是 , 最少的是 . 三.计算题
1.一定量的理想气体，其体积和压强依照V=a之比. 四.改错题
1.摩尔数相同的三种气体：He、N2、CO2 (均视为刚性分子的理想气体)，它们从相同的初态出发，都经历等容吸热过程，若吸取相同的热量, 则:
(1) 三者的温度升高相同; (2) 三者压强的增加也相同.
上述两个结论是否正确？如有错误请作出正确的解答.
p A · B · p的规律变化，其中a为已知常数，试
求：(1)气体从体积V1膨胀到V2所作的功；(2)体积为V1时的温度T1与体积为V2时的温度T2
练习十 等值过程 绝热过程
一.选择题
1.如图10.1所示，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：A?B等压过程; A?C等温过程; A?D绝热过程 .
p A B C DO V1 V2 图10.1
17 V
其中吸热最多的过程
(A) 是A?B. (B) 是A?C. (C) 是A?D.
(D) 既是A?B,也是A? C ,两者一样多.
2.用公式?E=νCV ?T(式中CV为定容摩尔热容量，ν为气体摩尔数)计算理想气体内能增量时，此式
(A) 只适用于准静态的等容过程. (B) 只适用于一切等容过程. (C) 只适用于一切准静态过程.
(D) 适用于一切始末态为平衡态的过程.
3.气缸中有一定量的氦气(视为理想气体),经过绝热压缩,体积变为原来的一半,问气体分子的平均速率变为原来的几倍？
(A) 22 / 5 . (B) 21 / 5 . (C) 22 / 3 . (D) 21 / 3 .
4.用下列两种方法: (1) 使高温热源的温度T1升高?T, (2) 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.
5.一定量某理想气体所经历的循环过程是:从初态(V0 ,T0)开始,先经绝热膨胀使其体积增大1倍,再经等容升温回复到初态温度T0, 最后经等温过程使其体积回复为V0 , 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. (B) 内能增加了.
(D) 从外界净吸收的热量为正值. 二.填空题
1.同一种理想气体的定压摩尔热容Cp大于定容摩尔热容CV, 其原因是 . 2.常温常压下,一定量的某种理想气体(视为刚性分子,自由度为i),在等压过程中吸热为Q,对外作功为A,内能增加为?E, 则A/Q = , ?E/Q = .
3.如图10.2所示,一定量的理想气体经历a?b?c过程 , 在此过程中气
p b c 外力
18 a O 图10.2
V 图10.3
体从外界吸收热Q,系统内能变化?E, 请在以下空格内填上?0或?0或=0. Q , ?E . 三.计算题
1.如图10.3所示两端封闭的水平气缸,被一可动活塞平分为左右两室,每室体积均为V0,其中盛有温度相同、压强均为p0的同种理想气体,现保持气体温度不变,用外力缓慢移动活塞(忽略摩擦),使左室气体的体积膨胀为右室的2倍,问外力必须作多少功？ 四.证明题
1.在图10.4中,AB为一理想气体绝热线,设气体由任意C态经准静态过程变到D态,过程曲线CD与绝热线AB相交于E,试证明:CD过程为吸热过程.
O 图10.4 p A C E D B V 练习十一 循环过程 热力学第二定律
一.选择题
1.一定量理想气体经历的循环过程用V—T曲线表示如图11.1,在此循环过程中,气体从外界吸热的过程是
(A) A→B. (B) B→C. (C) C→A. (D) B→C和C→A.
O A T V C B 图11.1
2. 气体由一定的初态绝热压缩到一定体积,一次缓缓地压缩,温度变化为?T1；另一次很快地压缩,稳定后温度变化为?T2.其它条件都相同,则有
(A) ?T1 = ?T2. (B) ?T1 < ?T2. (C) ?T1 > ?T2. (D) 无法判断.
3.在下列说法中,哪些是正确的？ (1) 可逆过程一定是平衡过程. (2) 平衡过程一定是可逆的. (3) 不可逆过程一定是非平衡过程. (4) 非平衡过程一定是不可逆的. (A) (1)、(4) . (B) (2)、(3) .
(C) (1)、(2)、(3)、(4). (D) (1)、(3) .
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4.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.
(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.
5.“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. 二.填空题
1.如图11.2的卡诺循环:(1)abcda，(2)dcefd，(3)abefa，其效率分别为:
d f O 图11.2 T A B p a b 3T0 c 2T0 T0 e V ?1= ; ?2= ; ?3= .
2.卡诺致冷机,其低温热源温度为T2=300K,高温热源温度为T1=450K,每一循环从低温热源吸热Q2=400J,已知该致冷机的致冷系数?=Q2/A=T2/(T1－T2) (式中A为外界对系统作的功),则每一循环中外界必须作功A= .
3.1 mol理想气体(设? = Cp / CV为已知)的循环过程如图11.3的T
O C 图11.3 T(K) c b Oa V —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,试求C点的状态量:Vc= ; Tc= ;pc= ; 三.计算题
1. 1 mol单原子分子理想气体的循环过程如图11.4的T—V图所示,其中c点的温度为Tc=600K,
试求：(1)ab、bc、ca各个过程系统吸收的热量;
(2)经一循环系统所作的净功;(3)循环的效率.
(注:循环效率?=A/Q1, A为循环过程系统对外作的净功,Q1为循环过程系统从外界吸收的热量,1n2=0.693)
2.比热容比? = 1.40的理想气体,进行如图11.5所示的ABCA循环,状态A的温度为300K. (1)求状态B、C的温度; (2)计算各过程中气体吸收的热量、气体所作的功和气体内能的增量.
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1 p(Pa) V(10-2m2)
2 图11.4 400 300 – 200 – 100 O C 2 4 图11.5
B V(m3) 6
A
练习十二 卡诺循环 卡诺定理
一.选择题
1. 一绝热密封容器,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,如图12.1所示.今将隔板抽去,气体自由膨胀,则气体达到平衡时,气体的压强是(下列各式中? = CP / CV):
(A) p0 /2 ?. (B) 2?p0. (C) p0.
图12.1 (D) p0 /2.
2. 某理想气体,初态温度为T,体积为V,先绝热变化使体积变为2V,再等容变化使温度恢复到T,最后等温变化使气体回到初态,则整个循环过程中,气体
(A) 向外界放热. (B) 从外界吸热. (C) 对外界做正功. (D) 内能减少.
3. 理想气体卡诺循环过程的两条绝热线下的面积大小(图12.2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 . S2 (C) S1 < S2 . (D) 无法确定.
4. 一定量的理想气体完成一个循环过程abca,如图12.3所示.如改用p－V图或p－T图表示这一循环,以下四组图中,正确的是
O 图12.3 S2 O 图12.2 V c a S1 V b T p
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