1、大學(xué)物理練習(xí)六解答一、選擇題1理想氣體經(jīng)歷如圖所示的a b c平衡過(guò)程，則系統(tǒng)對(duì)外作功A，從外界吸收的熱量Q和內(nèi)能的增量的正負(fù)情況如下： (A)(B)(C)(D)解：Babc，則A0，另外TcTa，故溫度升高,內(nèi)能增加。根據(jù)熱力學(xué)第一定律Q=E+A，Q0。 2一定量理想氣體經(jīng)歷的循環(huán)過(guò)程用VT曲線表示如圖在此循環(huán)過(guò)程中，氣體從外界吸熱的過(guò)程是 (A) AB (B) BC (C) CA (D) AB和BC 解：AAB為等壓膨脹過(guò)程，BC為等容降溫過(guò)程，CA為等溫壓縮過(guò)程。3有人設(shè)計(jì)了一臺(tái)卡諾熱機(jī)(可逆的)每循環(huán)一次可從 400 K的高溫?zé)嵩次鼰?800 J，向 300 K的低溫?zé)嵩捶艧?800

2、J同時(shí)對(duì)外做功1000 J，這樣的設(shè)計(jì)是 (A)可以的，符合熱力學(xué)第一定律 (B)可以的，符合熱力學(xué)第二定律 (C)不行的，卡諾循環(huán)所作的功不能大于向低溫?zé)嵩捶懦龅臒崃?(D)不行的，這個(gè)熱機(jī)的效率超過(guò)理論值 解：D，而超過(guò)理論值。4“理想氣體和單一熱源接觸作等溫膨脹時(shí)，吸收的熱量全部用來(lái)對(duì)外作功。”對(duì)此說(shuō)法，有如下幾種評(píng)論，哪種是正確的？ (A)不違反熱力學(xué)第一定律，但違反熱力學(xué)第二定律。(B)不違反熱力學(xué)第二定律，但違反熱力學(xué)第一定律。(C)不違反熱力學(xué)第一定律，也不違反熱力學(xué)第二定律。(D)違反熱力學(xué)第一定律，也違反熱力學(xué)第二定律。解：C理想氣體發(fā)生了膨脹, 是在產(chǎn)生其它影響的情況下，將

3、熱量全部變?yōu)橛杏霉Α?理想氣體絕熱地向真空自由膨脹，體積增大為原來(lái)的兩倍，則始、末兩態(tài)的溫度T1與T2和始、末兩態(tài)氣體分子的平均自由程與的關(guān)系為 (A)T1T2，= (B)T1T2，=(C)T12T2，= (D)T12T2，=解：B因絕熱則，向真空自由膨脹不作功，所以，T1T2。，二、填空題1在p-V圖上（1）系統(tǒng)的某一平衡態(tài)用 來(lái)表示；（2）系統(tǒng)的某一平衡過(guò)程用 來(lái)表示；（3）系統(tǒng)的某一平衡循環(huán)過(guò)程用 來(lái)表示。解:（1）系統(tǒng)的某一平衡態(tài)用一個(gè)點(diǎn)來(lái)表示。（2）系統(tǒng)的某一平衡過(guò)程用一條曲線來(lái)表示。（3）系統(tǒng)的某一平衡循環(huán)過(guò)程用封閉曲線來(lái)表示。2如圖所示，已知圖中畫不同斜線的兩部分的面積分別為S1

4、和S2，那么：（1）如果氣體的膨脹過(guò)程為a-1-b，則氣體對(duì)外作功A= S1 +S2 ；（2）如果氣體進(jìn)行a-2-b-1-a的循環(huán)過(guò)程，則它對(duì)外作功A= - S1 。32mol單原子分子理想氣體，經(jīng)一等容過(guò)程后，溫度從200K上升到500K，若該過(guò)程為準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程，氣體吸收的熱量為 ；若為不平衡過(guò)程，氣體吸收的熱量為 。解：等容過(guò)程則，若為不平衡過(guò)程，過(guò)程曲線有間斷點(diǎn)無(wú)法求功。此題正好功為零，。4將1 mol理想氣體等壓加熱，使其溫度升高72 K，傳給它的熱量等于1.60103 J，求：(1) 氣體所作的功A= ；(2) 氣體內(nèi)能的增量= ； (3) 比熱容比。解：53 mol的理想氣體開(kāi)始時(shí)處

5、在壓強(qiáng)p1 =6 atm、溫度T1 =500 K的平衡態(tài)經(jīng)過(guò)一個(gè)等溫過(guò)程，壓強(qiáng)變?yōu)閜2 =3 atm該氣體在此等溫過(guò)程中吸收的熱量為Q_J。 (普適氣體常量)解: 6一定量理想氣體，從同一狀態(tài)開(kāi)始把其體積由壓縮到，分別經(jīng)歷以下三種過(guò)程：(1) 等壓過(guò)程；(2) 等溫過(guò)程；(3) 絕熱過(guò)程其中：_過(guò)程外界對(duì)氣體做功最多；_過(guò)程氣體內(nèi)能減少最多；_過(guò)程氣體放熱最多。解:絕熱；等壓；等壓. 等溫過(guò)程放熱等壓過(guò)程放熱,三、計(jì)算題11mol雙原子分子理想氣體從狀態(tài)A(p1,V1)沿pV圖所示直線變化到狀態(tài)B(p2,V2)，試求：（1）氣體的內(nèi)能增量；（2）氣體對(duì)外界所作的功；（3）氣體吸收的熱量；（4）

6、此過(guò)程的摩爾熱容。（摩爾熱容，其中表示1mol物質(zhì)在過(guò)程中升高溫度時(shí)所吸收的熱量。）解：(1) (2),(3)(4)21 mol雙原子分子理想氣體作如圖的可逆循環(huán)過(guò)程，其中12為直線，23為絕熱線，31為等溫線已知T2 =2T1，V3=8V1 試求：(1) 各過(guò)程的功，內(nèi)能增量和傳遞的熱量；(用T1和已知常量表示)(2) 此循環(huán)的效率(注：循環(huán)效率=W/Q1，W為整個(gè)循環(huán)過(guò)程中氣體對(duì)外所作凈功，Q1為循環(huán)過(guò)程中氣體吸收的熱量).解：(1) 12：， 23： ，31： (2)3一定量的剛性雙原子分子理想氣體，開(kāi)始時(shí)處于壓強(qiáng)為p0= 1.0105 Pa，體積為V0 =410-3m3，溫度為T0=300K的初態(tài)，后經(jīng)等壓膨脹過(guò)程溫度上升到T1=450K，再經(jīng)絕熱過(guò)程溫度降回到T2=300K，求氣體在整個(gè)過(guò)程中對(duì)外作的功解：等壓過(guò)程： 絕熱過(guò)程：由得 整個(gè)過(guò)程：4一定量的單原子分子理想氣體，從初態(tài)A出發(fā)，沿圖示直線過(guò)程變到另一狀態(tài)B，又經(jīng)過(guò)等容、等壓兩過(guò)程回到狀態(tài)A