热力学
一、选择题
1、 若在某个过程中，一定量的理想气体的内能E随压强Ep的变化关系为一直线(其延长线过E－p图的原点)，则该过程为
(A) 等温过程． (B) 等压过程． (C) 等体过程． (D) 绝热过程． ［ C ］
2、图(a)、(b)、(c)各表示联接在一起的两个循环过程，其中(c)图是两个半径相等的圆构成的两个循环过程，图(a)和(b)则为半径不等的两个圆．那么：
p p p Op
O 图(a) V O 图(b) V O 图(c) V (A) 图(a)总净功为负．图(b)总净功为正．图(c)总净功为零． (B) 图(a)总净功为负．图(b)总净功为负．图(c)总净功为正． (C) 图(a)总净功为负．图(b)总净功为负．图(c)总净功为零． (D) 图(a)总净功为正．图(b)总净功为正．图(c)总净功为负．
［ C ］ 3、关于可逆过程和不可逆过程的判断： (1) 可逆热力学过程一定是准静态过程． (2) 准静态过程一定是可逆过程． (3) 不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程． (4) 凡有摩擦的过程,一定是不可逆过程． 以上四种判断，其中正确的是 (A) (1)、(2)、(3)． (B) (1)、(2)、(4)．
(C) (2)、(4)．
(D) (1)、(4)．
［ D ］ 4、质量一定的理想气体，从相同状态出发，分别经历等温过程、等压过程和绝热过程，使其体积增加一倍．那么气体温度的改变(绝对值)在
(A) 绝热过程中最大，等压过程中最小． (B) 绝热过程中最大，等温过程中最小． (C) 等压过程中最大，绝热过程中最小． (D) 等压过程中最大，等温过程中最小． ［ D ］
5、一定量的某种理想气体起始温度为T，体积为V，该气体在下面循环过程中经过三个平衡过程：(1) 绝热膨胀到体积为2V，(2)等体变化使温度恢复为T，(3) 等温压缩到原来体积V，则此整个循环过程中
(A) 气体向外界放热 (B) 气体对外界作正功
(C) 气体内能增加 (D) 气体内能减少 ［ A ］
6、一定质量的理想气体完成一循环过程．此过程在V 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． 3 (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． (D) 在2→3，3→1过程吸热；在1→2过程放1 热． ［ C ］
O 2 T 7、两个卡诺热机的循环曲线如图所示，一个工作在温度为T1 与T3的两个热源之间，另一个工作在温度为T2 与T3的两个热源之间，已知这两个循环曲线所包围的面积相等．由此可知：
（A） 两个热机的效率一定相等．
（B） 两个热机从高温热源所吸收的热量一定相等．
（C） 两个热机向低温热源所放出的热量一定相等．
（D） 两个热机吸收的热量与放出的热量（绝对
T3 V T3 O [ D ]
8、在温度分别为 327℃和27℃的高温热源和低温热源之间工作的热机，理论上的最大效率为
(A) 25％ (B) 50％
(C) 75％ (D) 91.74％ ［ B ］
值）的差值一定相等．
p T2 T1 9、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 (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． ［ D ］
10、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，但不能自动收缩． (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． ［ C ］
二、计算题
1 mol双原子分子理想气体作如图的可逆循环过程，其中1－2为直线，2－3为绝热线，3－1为等温线．已知 pT2 =2T1，V3=8V1 试求： (1) 各过程的功，内能增量和传递的热量；(用T1
2和已知常量表示) p 2 (2) 此循环的效率?． (注：循环效率η=W/Q1，W为整个循环过程中气体对外1 p1所作净功，Q1为循环过程中气体吸收的热量)
OV1V2解：(1) 1－2 任意过程 ?E1?CV(T2?T1)?CV(2T1?T1)? W1?12(p2V2?p1V1)?52RT1?1212RT2?1252RT1 12RT1
3V3V
RT1? Q1??E1?W1?RT1?3RT1
2－3 绝热膨胀过程 ?E2?CV(T3?T2)?CV(T1?T2)?? W2???E2?52RT1
52RT1
Q2 = 0 3－1 等温压缩过程 ΔE3= 0
W3 =－RT1ln(V3/V1)=－RT1ln(8V1/V1)=－2.08 RT1 Q3 =W3 =－2.08RT1
(2) η=1－|Q3 |/ Q1 =1－2.08RT1/(3RT1)=30.7%
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