大学物理（2）--标准化作业—13-1 班级 姓名 学号
第十三章 热力学基础（1）
一、填空题
1.当一热力学系统的状态随时间改变时，系统就经历了一个热力学过程。由于中间状态的不同，热力学过程分为： 非静态过程 和 准静态过程 。 2.准静态过程的特点： 每个中间态都近似看作平衡态 。 3.内能是状态量，热量与功是 过程量 。
4.热力学第一定律的数学表达式：Q?W??E。其物理意义是： 系统从外界吸收的热量，一部分用于对外作功，另一部分用来增加系统的内能 。 5.摩尔等体热容的理论值：CV?i2?iR；摩尔等压热容的理论值：CP?R。 22二、选择题
1.气体的定压热容量大于同种气体的定体热容量，这是由于在定压膨胀过程中( B ) (A) 气体的膨胀系数不同 (B) 气体膨胀对外做功 (C) 分子引力增大 (D) 分子体积膨胀
2.把一容器用隔板分成相等的两部分,左边装CO2 ,右边装H2,两边气体质量相同,温度 相同,如果隔板与器壁无摩擦,则隔板应（ B ） (A) 向右移动 (B) 向左移动 (C) 不动 (D) 无法判断是否移动
3.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（ D ）
（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
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大学物理（2）--标准化作业—13-1 班级 姓名 学号
三、计算题
1.一定量的空气，吸收了1.71?10J的热量，并保持在1.0?10Pa下膨胀，体积从
351.0?10?2m3增加到1.5?10?2m3，问空气对外作了多少功？它的内能改变了多少？
解：该气体等压膨胀作的功为： W?p(V2?V1)?5.0?102J
其内能的改变为：?E?Q?W?1.21?103J
?C加热到100?C，问：2.一压强为1.0?105P（1）a，体积为1.0?10m的氧气自0
当压强不变时，需要多少热量？当体积不变时，需要多少热量？（2）在等压或等体过程中各作了多少功？ 解：物质的量 ???33p1V1?4.41?10?2mo lRT1 （1）Qp??Cp,m(T2?T1)?128.1J QV??E??CV,m(T2?T1)?91.5J （2）
Wp?Qp??E?36.1JWV?0
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大学物理（2）--标准化作业—13-2 班级 姓名 学号
第十三章 热力学基础（2）
一、填空题
过程 过程特点 过程方程 热一律 内能增量 功W 0 QP??E? P?V?E??CV,m?T热量 ?CV,m?T 摩尔热容 单 3R2双 5R2多 3R等体 dV?0 P?C TV?C TQV??E ?E??CV,m?TCVM?i2R 5R2 等压 dP?0 P?V ?CP,m?T CPM?i?22R7R24R ?RTln等温 dT?0 PV?C QT?W 0 V2 V1?RTln?RTln V2V1P1P2 P?RTln1P2 绝热 dQ?0 PV??C1V??1 T?C2??Wa???E ?E??CV,m?T ??CV,m?T 0 PT??1?C35 3 7 543 摩尔热容比??i?22
二、选择题
1. 对一定量的理想气体,下列所述过程中不可能发生的是（ D ）
(A) 从外界吸热,但温度降低 (B) 对外做功且同时吸热 (C) 吸热且同时体积被压缩 (D) 等温下的绝热膨胀
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（ B ） (A) S1 >S2 (B) S1 = S2 (C) S1 < S2 (D) 无法确定
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大学物理（2）--标准化作业—13-2 班级 姓名 学号
三、计算题
1. 1mol的理想气体经历如图所示循环过程，A→B和C→D是等压过程，B→C和D→A
是绝热过程。己知：TC = 300K，TB = 400K，试求此循环的效率。
解：A→B QAB??cp,m(TB?TA) 吸热 C→D QCD??cp,m(TD?TC) 放热
??1?|QCD|T?TD ?1?CQABTB?TATCTDTC?TD ??TBTATB?TA
??????B→C：pB??1TB ?pC??1TC?? D→A：pA??1TA?pD??1TDpA?pB pC?pD
??1?
TC?TDT300?1?C?1??25%
TB?TATB4002.奥托机是德国物理学家奥托发明的一种热机，以其原理制造的发动机现仍在使用。
?V?奥托机的循环是由两条绝热线和两条等体线构成。证明：热机效率为??1??1??V2?(式中的?为摩尔热容比)
证明：由绝热方程
TAV1??1?TBV2??1 TDV1??1?TCV2??1
由上两式得：
??1
TDTATD?TAV2??1???() TCTBTC?TBV1
B?C等体增压过程，吸收的热量： Q1?vCV,m(Tc?TB)
D?A等体减压过程，放出的热量： Q2?vCV,m(TD?TA)
热机的效率：??Q1?Q2T?TTV?1?DA?1?A?1?(2)??1 Q1TC?TBTBV1
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大学物理（2）--标准化作业—13-3 班级 姓名 学号
第十三章 热力学基础（3）
一、填空题
1.热力学第二定律的开尔文表述： 不可能制造出这样一种循环工作的热机，它只使单一热源冷却来做功，而不放出热量给其他物体 。
2.热力学第二定律的克劳休斯表述： 不可能把热量从低温物体自动传到高温物体而不引起外界的变化 。
二、选择题
1.关于热力学第二定律正确的表述是（ A ） （A）自然界中的一切自发过程都是不可逆的 （B）不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程
（C）热量可以从高温物体传到低温物体，但不能从低温传到高温 （D）功可以全部转化为热量，但热量不能完全转化为功
2. “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，正确的是（ C）
(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.
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