《大学物理》习题册题目及答案第8单元 热力学基础（二）

第8单元 热力学基础（二）

序号 学号 姓名 专业、班级

一 选择题

一 选择题

[ B ]1．在下列各种说法中，哪些是正确的? (1)热平衡过程就是无摩擦的、平衡力作用的过程。 (2) (3) (4)热平衡过程在p-V (A)(1)、(2) (B)(3)、(4)

(C)(2)、(3)、(4)

(D)(1)、(2)、(3)、(4)

[ B ]2．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，请选出其中一个在物理上可能实现的循环过程的图的符号。

[ D ]3．设有以下一些过程：

（1） 两种不同气体在等温下互相混合。 （2） 理想气体在定容下降温。 （3） 液体在等温下汽化。 （4） 理想气体在等温下压缩。 （5） 理想气体绝热自由膨胀。

在这些过程中，使系统的熵增加的过程是： (A)（1）、（2）、（3）; (B)（2）、（3）、（4）; (C)（3）、（4）、（5）; (D)（1）、（3）、（5）。

[ A ]4．一定量的理想气体向真空作绝热自由膨胀，体积由V1增至V2，在此过程中气体的

(A) 内能不变，熵增加; (B) 内能不变，熵减少; (C) 内能不变，熵不变; (D) 内能增加，熵增加。

二 填空题

1. 热力学第二定律的克劳修斯叙述是：热量不能自动地从低温物体传向高温物体；

开尔文叙述是：不可能制成一种循环动作的热机，只从单一热源吸热完全转变为有用功而其它物体不发生任何变化。

2. 从统计的意义来解释：

不可逆过程实际上是一个 从概率较小的状态到概率较大的状态的转变过程。 一切实际过程都向着状态的概率增大（或熵增加）的方向进行。

3. 熵是大量微观粒子热运动所引起的无序性的定量量度。若一定量的理想气体经历一个等温膨胀过程，它的熵将增加 (填入：增加，减少，不变)。

三 计算题

*１．一致冷机用理想气体为工作物质进行如图所示的循环过程，其中ab、cd分别是温度为T2、T1的等温过程，bc、da为等压过程．试求该致冷机的致

冷系数． p pMRT2ln2 c b Mmolp1p T1 T2 M??在bc过程中，外界作功 |A1|? R(T2?T1) pa 1Mmold O ?等于气体对外界作在cd过程中从低温热源T1吸取的热量Q2?，其值为 的功A2pM??A2?? Q2RT2ln2

Mmolp1M???在da过程中气体对外界作的功为 A2R(T2?T1)

Mmol?Q2致冷系数为 w?

?|?|A1??|?A2??A2??|A1pT1ln2p1 ?

p2p2T2ln?(T2?T1)?T1ln?(T2?T1)p1p1?|?解：在ab过程中，外界作功为 |A1

V ?T1

T2?T12.已知一定量的理想气体经历如图所示的循环过程。其中ab 和 cd 是等压过程， bc 和da 是绝热过程。已知 b 点温度 c 点温度TC?T2。证明该热机的效率为??1?Tb?T1，

T2 T1证：等压过程吸热

等压过程放热

所以(1)

与求证结果比较，只需证得

bc,da绝热过程方程：

即可，为此，列出 ab,cd 的等压过程方程和

(2)

(3)

(4)

(5)

联立上述四式，可得

，

代入(1)式得证