大學物理第九章熱力學基礎試題第9章熱力學基礎一、選擇題.對于準靜態(tài)過程和可逆過程,有以下說法.其中正確的是[](A)準靜態(tài)過程一定是可逆過程(B)可逆過程一定是準靜態(tài)過程(C)二者都是理想化的過程(口)二者實質上是熱力學中的同一個概念口.對于物體的熱力學過程,下列說法中正確的是[](A)內(nèi)能的改變只決定于初、末兩個狀態(tài),與所經(jīng)歷的過程無關(B)摩爾熱容量的大小與所經(jīng)歷的過程無關(C)在物體內(nèi),若單位體積內(nèi)所含熱量越多,則其溫度越高口(D)以上說法都不對口.有關熱量,下列說法中正確的是[](A)熱是一種物質口(B)熱能是物質系統(tǒng)的狀態(tài)參量口(C)熱量是表征物質系統(tǒng)固有屬性的物理量(D)熱傳遞是改變物質系統(tǒng)內(nèi)能的一種形式.關于功的下列各說法中,錯誤的是[](A)功是能量變化的一種量度口(B)功是描寫系統(tǒng)與外界相互作用的物理量口(C)氣體從一個狀態(tài)到另一個狀態(tài),經(jīng)歷的過程不同,則對外作的功也不一樣(D)系統(tǒng)具有的能量等于系統(tǒng)對外作的功口.理想氣體狀態(tài)方程在不同的過程中有不同的微分表達式,式pdV示口[](A)等溫過程(B)等壓過程口(C)等體過程(D)絕熱過程口MRdT表口.理想氣體狀態(tài)方程在不同的過程中可以有不同的微分表達式,式VdpMRdT表示口[](A)等溫過程(B)等壓過程(C)等體過程(D)絕熱過程口.理想氣體狀態(tài)方程在不同的過程中可以有不同的微分表達式,式VdppdV0表口示[](A)等溫過程(B)等壓過程(C)等體過程(D)絕熱過程口.理想氣體狀態(tài)方程在不同的過程中可以有不同的微分表達式,則式VdppdVMRdT表示口[](A)等溫過程(B)等壓過程(C)等體過程(D)任意過程口.熱力學第一定律表明:[](A)系統(tǒng)對外作的功不可能大于系統(tǒng)從外界吸收的熱量(B)系統(tǒng)內(nèi)能的增量等于系統(tǒng)從外界吸收的熱量(C)不可能存在這樣的循環(huán)過程,在此過程中,外界對系統(tǒng)所作的功不等于系統(tǒng)傳給外界的熱量⑻熱機的效率不可能等于133.對于微小變化的過程，熱力學第一定律為dQ二dEdA.在以下過程中,這三者同時為正的過程是[](A)等溫膨脹(B)等容膨脹(C)等壓膨脹(D)絕熱膨脹口.對理想氣體的等壓壓縮過程，下列表述正確的是[](A)dA〉0,dE〉0,dQ〉0(B)dA<0,dE<0,dQ<0(C)dA<0,dE〉0,dQ<0(D)dA=0,dE=0,dQ=0口.功的計算式AVpdV適用于口V).一次是等溫壓縮到2[](A)理想氣體(B)等壓過程(C)準靜態(tài)過程(D)任何過程口13.一定量的理想氣體從狀態(tài)(p,V)出發(fā),到達另一狀態(tài)(p,VV,外界作功A；另一次為絕熱壓縮到，外界作功W.比較這兩個功值的大小是22[](A)A〉W(B)A=W(C)A<W(D)條件不夠，不能比較口1mol理想氣體從初態(tài)(T1、p1、V1)等溫壓縮到體積V2,外界對氣體所作的功為□(A)RT1lnV2V(B)RT1ln1V1V22(C)p1(V2V1)(D)p2V2p1V1.如果W表示氣體等溫壓縮至給定體積所作的功,Q表示在此過程中氣體吸收的熱量,A表示氣體絕熱膨脹回到它原有體積所作的功,則整個過程中氣體內(nèi)能的變化為[](A)W+Q—A(B)Q—W—A(C)A—W—Q(D)Q+A—W口.理想氣體內(nèi)能增量的表示式ECVT適用于口[](A)等體過程(B)等壓過程(C)絕熱過程(D)任何過程口.剛性雙原子分子氣體的定壓比熱與定體比熱之比在高溫時為[](A)1.0(B)1.2(C)1.3(D)1.4.公式CpCVR在什么條件下成立口[](A)氣體的質量為1kg(B)氣體的壓強不太高(C)氣體的溫度不太低(D)理想氣體口.同一種氣體的定壓摩爾熱容大于定體摩爾熱容,其原因是[]4)膨脹系數(shù)不同(B)溫度不同口(C)氣體膨脹需要作功(D)分子引力不同口.摩爾數(shù)相同的兩種理想氣體,一種是單原子分子氣體,另一種是雙原子分子氣體,從同一狀態(tài)開始經(jīng)等體升壓到原來壓強的兩倍．在此過程中,兩氣體[](A)從外界吸熱和內(nèi)能的增量均相同(B)從外界吸熱和內(nèi)能的增量均不相同(C)從外界吸熱相同，內(nèi)能的增量不相同(D)從外界吸熱不同，內(nèi)能的增量相同.兩氣缸裝有同樣的理想氣體,初態(tài)相同．經(jīng)等體過程后,其中一缸氣體的壓強變?yōu)樵瓉淼膬杀?另一缸氣體的溫度也變?yōu)樵瓉淼膬杀叮诖诉^程中,兩氣體從外界吸熱[](A)相同(B)不相同,前一種情況吸熱多(C)不相同,后一種情況吸熱較多(D)吸熱多少無法判斷口.摩爾數(shù)相同的理想氣體H2和He,從同一初態(tài)開始經(jīng)等壓膨脹到體積增大一倍時[](A)H2對外作的功大于He對外作的功(B)H2對外作的功小于He對外作的功(C)H2的吸熱大于He的吸熱(D)H2的吸熱小于He的吸熱口.摩爾數(shù)相同的兩種理想氣體,一種是單原子分子,另一種是雙原子分子,從同一狀態(tài)開始經(jīng)等壓膨脹到原體積的兩倍．在此過程中,兩氣體[](A)對外作功和從外界吸熱均相同(B)對外作功和從外界吸熱均不相同(C)對外作功相同,從外界吸熱不同(D)對外作功不同,從外界吸熱相同口.摩爾數(shù)相同但分子自由度不同的兩種理想氣體從同一初態(tài)開始作等溫膨脹,若膨脹后體積相同,則兩氣體在此過程中[](A)對外作功相同,吸熱不同⑻對外作功不同,吸熱相同(C)對外作功和吸熱均相同(D)對外作功和吸熱均不相同.兩氣缸裝有同樣的理想氣體,初始狀態(tài)相同．等溫膨脹后,其中一氣缸的體積膨脹為原來的兩倍,另一氣缸內(nèi)氣體的壓強減小到原來的一半．在其變化過程中,兩氣體對外作功[](A)相同⑻不相同,前一種情況作功較大(C)不相同,后一種情況作功較大(D)作功大小無法判斷口.理想氣體由初狀態(tài)(p1、V1、T1)絕熱膨脹到末狀態(tài)(p2、V2、T2)，對外作的功為[](A)口MCV(T2T1)(B)MCp(T2T1)(C)MCV(T2T1)(D)MCp(T2T1).在273K和一個1atm下的單原子分子理想氣體占有體積22.4升．將此氣體絕熱壓縮至體積為16.8升,需要作多少功[](A)330J(B)680J(C)719J(D)223J.一定量的理想氣體分別經(jīng)歷了等壓、等體和絕熱過程后其內(nèi)能均由E1變化到E2.在上述三過程中，氣體的口[](A)溫度變化相同，吸熱相同(B)溫度變化相同，吸熱不同(C)溫度變化不同，吸熱相同(D)溫度變化不同，吸熱也不同口.如果使系統(tǒng)從初態(tài)變到位于同一絕熱線上的另一終態(tài)則[](A)系統(tǒng)的總內(nèi)能不變(B)聯(lián)結這兩態(tài)有許多絕熱路徑口(C)聯(lián)結這兩態(tài)只可能有一個絕熱路徑(D)由于沒有熱量的傳遞,所以沒有作功.一定量的理想氣體,從同一狀態(tài)出發(fā),經(jīng)絕熱壓縮和等溫壓縮達到相同體積時,絕熱壓縮比等溫壓縮的終態(tài)壓強[](A)較高(B)較低(C)相等(D)無法比較口4.一定質量的理想氣體從某一狀態(tài)經(jīng)過壓縮后,體積減小為原來的一半,這個過程可以是絕熱、等溫或等壓過程．如果要使外界所作的機械功為最大,這個過程應是[](A)絕熱過程(B)等溫過程口(C)等壓過程(D)絕熱過程或等溫過程均可口.視為理想氣體的0.04kg的氦氣(原子量為4),溫度由290K升為300K.若在升溫過程中對外膨脹作功831J,則此過程是口[](A)等體過程(B)等壓過程口(C)絕熱過程(D)等體過程和等壓過程均可能口.一定質量的理想氣體經(jīng)歷了下列哪一個變化過程后,它的內(nèi)能是增大的[](A)等溫壓縮(B)等體降壓(C)等壓壓縮(D)等壓膨脹口.一定量的理想氣體從初態(tài)(V,T)開始,先絕熱膨脹到體積為2V,然后經(jīng)等容過程使溫度恢復到T,最后經(jīng)等溫壓縮到體口積V.在這個循環(huán)中，氣體必然口[](船內(nèi)能增加偽)內(nèi)能減少口(0向外界放熱(D)對外界作功口POV2VVT9-1-34圖1.提高實際熱機的效率,下面幾種設想中不可行的是[](A)采用摩爾熱容量較大的氣體作工作物質(B)提高高溫熱源的溫度(C)使循環(huán)盡量接近卡諾循環(huán)(D)力求減少熱損失、摩擦等不可逆因素口.在下面節(jié)約與開拓能源的幾個設想中,理論上可行的是[](A)在現(xiàn)有循環(huán)熱機中進行技術改進,使熱機的循環(huán)效率達100%(B)利用海面與海面下的海水溫差進行熱機循環(huán)作功(C)從一個熱源吸熱,不斷作等溫膨脹,對外作功(D)從一個熱源吸熱,不斷作絕熱膨脹,對外作功口.下列說法中唯一正確的是[](A)任何熱機的效率均可表示為AQ吸⑻任何可逆熱機的效率均可表示為1T低T高(C)一條等溫線與一條絕熱線可以相交兩次(D)兩條絕熱線與一條等溫線可以構成一個循環(huán)口.卡諾循環(huán)的特點是[](A)卡諾循環(huán)由兩個等壓過程和兩個絕熱過程組成(B)完成一次卡諾循環(huán)必須有高溫和低溫兩個熱源(C)卡諾循環(huán)的效率只與高溫和低溫熱源的溫度有關(D)完成一次卡諾循環(huán)系統(tǒng)對外界作的凈功一定大于039.在功與熱的轉變過程中,下面說法中正確的是口伍)可逆卡諾機的效率最高，但恒小于1(B)可逆卡諾機的效率最高,可達到1(C)功可以全部變?yōu)闊崃?而熱量不能全部變?yōu)楣?D)絕熱過程對外作功,系統(tǒng)的內(nèi)能必增加.兩個恒溫熱源的溫度分別為T和t,如果T〉t,則在這兩個熱源之間進行的卡諾循環(huán)熱機的效率為[]4)口TTtTtTt(B)(C)(D)TttTT41.對于熱傳遞,下列敘述中正確的是口[](A)熱量不能從低溫物體向高溫物體傳遞口(B)熱量從高溫物體向低溫物體傳遞是不可逆的(C)熱傳遞的不可逆性不同于熱功轉換的不可逆性(D)理想氣體等溫膨脹時本身內(nèi)能不變,所以該過程也不會傳熱口.根據(jù)熱力學第二定律可知,下列說法中唯一正確的是[](A)功可以全部轉換為熱,但熱不能全部轉換為功(B)熱量可以從高溫物體傳到低溫物體，但不能從低溫物體傳到高溫物體(C)不可逆過程就是不能沿相反方向進行的過程(D)一切自發(fā)過程都是不可逆過程43.根據(jù)熱力學第二定律判斷,下列哪種說法是正確的[](A)熱量能從高溫物體傳到低溫物體，但不能從低溫物體傳到高溫物體(B)功可以全部變?yōu)闊?但熱不能全部變?yōu)楣?C)氣體能夠自由膨脹，但不能自由壓縮(D)有規(guī)則運動的能量能夠變?yōu)闊o規(guī)則運動的能量，但無規(guī)則運動的能量不能變?yōu)橛幸?guī)則運動的能量.熱力學第二定律表明:[](A)不可能從單一熱源吸收熱量使之全部變?yōu)橛杏霉?B)在一個可逆過程中，工作物質凈吸熱等于對外作的功(C)摩擦生熱的過程是不可逆的口(D)熱量不可能從溫度低的物體傳到溫度高的物體口.“理想氣體和單一熱源接觸作等溫膨脹時,吸收的熱量全部用來對外作功．”對此6說法,有以下幾種評論,哪一種是正確的[](A)不違反熱力學第一定律，但違反熱力學第二定律(B)不違反熱力學第二定律，但違反熱力學第一定律(C)不違反熱力學第一定律,也不違反熱力學第二定律(D)違反熱力學第一定律,也違反熱力學第二定律口.有人設計了一臺卡諾熱機(可逆的).每循環(huán)一次可從400K的高溫熱源吸收1800J的熱量，向300K的低溫熱源放熱800J,同時對外作功1000J.這樣的設計是[](A)可以的,符合熱力學第一定律(B)可以的，符合熱力學第二定律(C)不行的,卡諾循環(huán)所作的功不能大于向低溫熱源放出的熱量(D)不行的,這個熱機的效率超過了理論值47.1mol的單原子分子理想氣體從狀態(tài)A變?yōu)闋顟B(tài)B,如果變化過程不知道，但A、B兩態(tài)的壓強、溫度、體積都知道，則可求出口[](A)氣體所作的功(B)氣體內(nèi)能的變化口(C)氣體傳給外界的熱量(D)氣體的質量口48.如果卡諾熱機的循環(huán)曲線所包圍的面積從圖中的abcda增大為abcda，那么循環(huán)abcda與abcda所作的功和熱機效率變化情況是：[](A)凈功增大，效率提高(B)凈功增大，效率降低(C)凈功和效率都不變(D)凈功增大，效率不變pabdT2cbOT1c49.用兩種方法：使高溫熱源的溫度T1升高△「口使低溫熱源的溫度T2降低同樣的AT值；分別可使卡諾循環(huán)的效率升高1和2，兩者相比：[](A)1>2(B)2>1(C)1=2(D)無法確定哪個大口50.下面所列四圖分別表示某人設想的理想氣體的四個循環(huán)過程，請選出其中一個在理論上可能實現(xiàn)的循環(huán)過程的圖的符號.[]pppp等溫等壓絕熱絕熱等絕熱絕熱容等容絕熱絕熱等溫等溫OVOVOVVO(A)(B)(C)(D)T9-1-48圖1Vp51.在T9T-51圖中，IcII為理想氣體絕熱過程，IaII和IbII口是任意過程.此兩任意過程中氣體作功與吸收熱量的情況是:IIbc[](A)IaII過程放熱，作負功；IbII過程放熱，作負功口a(B)IaII過程吸熱，作負功；IbII過程放熱，作負功口I(C)IaII過程吸熱，作正功；IbII過程吸熱，作負功口(D)IaII過程放熱，作正功；IbII過程吸熱，作正功口O.給定理想氣體，從標準狀態(tài)(p0,V0,T0)開始作絕熱膨脹，體積增大到3倍．膨脹后溫度T、壓強p與標準狀態(tài)時T0、P0之關系為(為比熱比)[](A)T()T9-1-51圖1V11111T0,p()p0(B)T()T0,p()1p03333111111(C)T()T0,p()p0(D)T()T0,p()p03333.甲說：“由熱力學第一定律可證明任何熱機的效率不可能等于1．”乙說：“熱力學第二定律可表述為效率等于100％的熱機不可能制造成功．”丙說：“由熱力學第一定律可12”丁說：“由熱力學第一定律可證明理想氣體卡).T1T諾熱機(可逆的)循環(huán)的效率等于(12)．”對以上說法，有如下幾種評論，哪種是正確的T1證明任何卡諾循環(huán)的效率都等于(1[](A)甲、乙、丙、丁全對(B)甲、乙、丙、丁全錯(C)甲、乙、丁對，丙錯(D)乙、丁對，甲、丙錯口paabbII的效率為，每次循環(huán)在高溫熱源處吸的熱量為Q，則d[](A),QQ(B),QQcdc(C),QQ(D),QQOV54.某理想氣體分別進行了如T9-1-54圖所示的兩個卡諾循環(huán)：I(abcda)和11^^飛^^)且兩個循環(huán)曲線所圍面積相等.設循環(huán)I的效率為，每次循環(huán)在高溫熱源處吸的熱量為Q,循環(huán)口55.兩個完全相同的氣缸內(nèi)盛有同種氣體，設其初始狀態(tài)相同．今使它們分別作絕熱壓縮至相同的體積，其中氣缸1內(nèi)的壓縮過程是非準靜態(tài)過程，而氣缸2內(nèi)的壓縮過程則是準靜態(tài)過程．比較這兩種情況的溫度變化：[](A)氣缸1和氣缸2內(nèi)氣體的溫度變化相同(B)氣缸1內(nèi)的氣體較氣缸2內(nèi)的氣體的溫度變化大(C)氣缸1內(nèi)的氣體較氣缸2內(nèi)的氣體的溫度變化小(D)氣缸1和氣缸2內(nèi)的氣體的溫度無變化二、填空題.不等量的氫氣和氦氣從相同的初態(tài)作等壓膨脹,體積變?yōu)樵瓉淼膬杀叮谶@過程中,氫氣和氦氣對外作的功之比為．8T9-1-54圖1mol的單原子分子理想氣體,在1atm的恒定壓力下從273K加熱到373K,氣體的內(nèi)能改變了.口3.各為1摩爾的氫氣和氦氣,從同一狀態(tài)(P,V)開始作等溫膨脹.若氫氣膨脹后體積變?yōu)?V,氦氣膨脹后壓強變?yōu)榭趐,則氫氣和氦氣從外界吸收的熱量之比為.24.兩個相同的容器,一個裝氫氣,一個裝氦氣(均視為剛性分子理想氣體)，開始時它們的壓強和溫度都相等.現(xiàn)將6J熱量傳給氦氣，使之溫度升高.若使氫氣也升高同樣的溫度,則應向氫氣傳遞的熱量為.摩爾的單原子分子理想氣體,在1個大氣壓的恒定壓力作用下從273K加熱到373K,此過程中氣體作的功為.口K和一個1atm下的單原子分子理想氣體占有體積22.4升.此氣體等溫壓縮至體積為16.8升的過程中需作的功為.7.一定量氣體作卡諾循環(huán),在一個循環(huán)中,從熱源吸熱1000J,對外作功300J.若冷凝器的溫度為7C,則熱源的溫度為.口.理想氣體卡諾循環(huán)過程的兩條絕熱線下的面積大小(圖中陰影部分)分別為S1和52,則二者的大小關系是.口.一卡諾機(可逆的)，低溫熱源的溫度為27C,熱機效率為口OpS1S2VT9-2-8圖口40%,其高溫熱源溫度為K.今欲將該熱機效率提高到50%,若低溫熱源保持不變，則高溫熱源的溫度應增加K.口.一個作可逆卡諾循環(huán)的熱機，其效率為，它的逆過程的致冷系數(shù)w則與w的關系為.口T2,T1T211.1mol理想氣體(設CPCV為已知)的循環(huán)過程如T—V圖所示，其中CA為絕熱過程，A點狀態(tài)參量(T1,V1),和B點的狀態(tài)參量(T1,V2)為已知.則C點的狀態(tài)參量為：口TABVC，T1TC,TC2OV1V2VpC．T9-2-11圖］9.一定量的理想氣體，從A狀態(tài)(2p1,V1)經(jīng)歷如T9-2-12圖所示的直線過程變到B狀態(tài)(p1,V1)，則AB過程中系統(tǒng)作功,內(nèi)能改變△￡=.口.質量為M、溫度為T0的氦氣裝在絕熱的容積為V的封口2p1p1OpABV12V1VT9-2-12圖1閉容器中，容器一速率丫作勻速直線運動.當容器突然停止后，定向運動的動能全部轉化為分子熱運動的動能，平衡后氦氣的溫度增大量為．.有摩爾理想氣體，作如T9-2-14圖所示的循環(huán)過程abca，其中acb為半圓弧，b—a為等壓過程，pc2pa,在此循環(huán)過程中氣體凈吸熱量為QCp(TbTa)(填入：〉,口.一定量的理想氣體經(jīng)歷acb過程時吸熱550J.則經(jīng)歷acbea過程時，吸熱為．16.一定量理想氣體，從同一狀態(tài)開始使其體積由V1膨脹到2V1,分別經(jīng)歷以下三種過程：等壓過程；等體內(nèi)能增加最多; 過程氣體吸收的熱量最多．ppcpaaOVap105PacbVbVT9-2T4圖口4aceb433V10mO11dT9-2-15圖1溫過程；絕熱過程．其中： 過程氣體對外作功最多； 過程氣.一定量的理想氣體，從狀態(tài)a出發(fā)，分別經(jīng)歷等壓、等溫、絕熱三種過程由體積V1膨脹到體積V2,試在T9-2-17圖中示意地畫出這三種過程的p—V圖曲線.在上述三種過程中：口pa(1)氣體的內(nèi)能增加的是 過程；(2)氣體的內(nèi)能減少的是 過程．OV1V2VT9-2-17圖1.如T9-2-18圖所示，已知圖中兩部分的面積分別為S1和S2.如果氣體的膨脹過程為alb,則氣體對外做功亞=;如果氣體進行alb2a的循環(huán)過程，則它對外做功亞=.口paOS11S22bVT9-2-18圖110.如T9-2-19圖所示，一定量的理想氣體經(jīng)歷abc過程，在此過程中氣體從外界吸收熱量Q,系統(tǒng)內(nèi)能變化E.則Q和E>0或<0或=0的情況是：Q,E.口.將熱量Q傳給一定量的理想氣體，口pbcOaVT9-2-19圖1(1)若氣體的體積不變，則其熱量轉化為；(2)若氣體的溫度不變，則其熱量轉化為；(3)若氣體的壓強不變，則其熱量轉化為.21.一能量為1012eV的宇宙射線粒子，射入一氖管中，氖管內(nèi)充有0.1mol的氖氣，若宇宙射線粒子的能量全部被氖氣分子所吸收，則氖氣溫度升高了K.(1eV=1.60某1019J,普適氣體常量R=8.31J/(molK)).有一卡諾熱機，用29kg空氣作為工作物質，工作在27℃的高溫熱源與-73℃的低溫熱源之間，此熱機的效率=.若在等溫膨脹的過程中氣缸體積增大到2.718倍，則此熱機每一循環(huán)所作的功為.(空氣的摩爾質量為29某10-3kgmol-1,普適氣體常量R=8.31JmolK)口.一氣體分子的質量可以根據(jù)該氣體的定體比熱來計算.氬氣的定體比熱cV=0.314kJ-kg1-K1,則氬原子的質量m=.口三、計算題l.lmol剛性雙原子分子的理想氣體，開始時處于pILOIIOPa、V110m的狀態(tài)，然后經(jīng)圖示直線過程I變到p24.0410Pa、后又經(jīng)過方程為pV2c(常量)V22103m3的狀態(tài).口5的過程II變到壓強p3pn.0H0Pa的狀態(tài).求：口(1)在過程I中氣體吸的熱量；(2)整個過程氣體吸的熱量.口1115335p(p2,V2)(p1,V1)Op3p1VT9-3T圖口mol的理想氣體，完成了由兩個等容過程和兩個等壓過程構成的循環(huán)過程(如T9-3-2圖)，已知狀態(tài)1的溫度為T1,狀態(tài)3的溫度為T3,且狀態(tài)2和4在同一等溫線上.試求氣體在這一循環(huán)過程中作的功.Op21T9-3-2圖口34V11.一卡諾熱機(可逆的)，當高溫熱源的溫度為127C、低溫熱源溫度為27C時，其每次循環(huán)對外作凈功8000J.今維持低溫熱源的溫度不變，提高高溫熱源的溫度，使其每次循環(huán)對外作凈功10000J.若兩個卡諾循環(huán)都工作在相同的兩條絕熱線之間，試求：(1)第二個循環(huán)熱機的效率；(2)第二個循環(huán)的高溫熱源的溫度．.某種單原子分子的理想氣體作卡諾循環(huán)，已知循環(huán)效率20%，試問氣體在絕熱膨脹時，氣體體積增大到原來的幾倍5.1mol雙原子分子理想氣體作如T9-3-5圖所示的可逆循環(huán)過程，其中1—2為直線，2—3為絕熱線，3—1為等溫線.已知T22T1,V38V1,試求：(1)各過程的功，內(nèi)能增量和傳遞的熱量；(用T1和已口知常數(shù)表示)(2)此循環(huán)的效率．(注：循環(huán)效率AQ1,A為每一循環(huán)過程氣體對外所作的功，Q1為每一循環(huán)過程氣體吸收的熱量)pp21p1OV12V2T9-3-5圖口3V3V6.如T9-3-6圖所示，一金屬圓筒中盛有1mol剛性雙原子分子的理想氣體，用可動活塞封住，圓筒浸在冰水混合物中．迅速推動活塞，使氣體從標準狀態(tài)(活塞位置I)壓縮到體積為原來一半的狀態(tài)1(活塞位置II),然后維持活塞不動，待氣體溫度下降至0℃,再讓活口塞緩慢上升到位置I，完成一次循環(huán).11(1)試在P—V圖上畫出相應的理想循環(huán)曲線；(2)若作100次循環(huán)放出的總熱量全部用來熔解冰，則有多少冰被熔化冰水混合物－T9-3-6圖(已知冰的熔解熱3.35某10J?kg1,普適氣體常量Rq－－.31J-mol1-K1)p(102Pa)7.比熱容比1.40的理想氣體，進行如T9-3-7圖所示a4的abca循環(huán)，狀態(tài)a的溫度為300K.口3(1)求狀態(tài)b、c的溫度；21(2)計算各過程中氣體所吸收的熱量、氣體所作的功和c氣體內(nèi)能的增量;?？?3)求循環(huán)效率.b46V(m3)2T9-3-7圖口.一臺冰箱工作時，其冷凍室中的溫度為-10℃，室溫為15℃.若按理想卡諾致冷循環(huán)計算，則此致冷機每消耗102J的功，可以從冷凍室中吸出多少熱量12.一可逆卡諾熱機低溫熱源的溫度為7.0℃，效率為40%；若要將其效率提高50%，則高溫熱源溫度需提高幾度.絕熱容器中有一定量的氣體，初始壓強和體積分別為P0和V0.用一根通有電流的電阻絲對它加熱(設電阻不隨溫度改變).在加熱的電流和時間都相同的條件下，第一次保持體積V0不變，壓強變?yōu)閜1；第二次保持壓強P0不變，而體積變?yōu)閂1.不計電阻絲的熱容量，求該氣體的比熱容比．.空氣中的聲速的表達式為u系式p,其中是氣體密度，是體彈性模量，滿足關V.就下列兩種情況計算其聲速：V(1)假定聲波傳播時空氣的壓縮和膨脹過程是一個等溫過程(即等溫聲速模型，亦稱為牛頓模型)；(2)假定聲波傳播時空氣的壓縮和膨脹過程是一個絕熱過程(即絕熱聲速模型)；比較這兩個結果你得出什么結論(設空氣中只有氮氣).某熱機循環(huán)從高溫熱源獲得熱量QH,并把熱量QL排給低溫熱源.設高、低溫熱源的溫度分別為TH=2000K和TL=300K,試確定在下列條件下熱機是可逆、不可逆或不可能存在的.(1)QH=1000J，A=900J；(2)QH=2000J，QL=300J；(3)A=1500J，QL=500J..研究動力循環(huán)和制冷循環(huán)是熱力學的重要應用之一.內(nèi)燃機以氣缸內(nèi)燃燒的氣體為工質.對于四沖程火花塞點燃式汽油發(fā)動機來說，它的理想循環(huán)是定體加熱循環(huán)，稱為奧托循環(huán)(Ottocycle).而對于四沖程壓燃式柴油機來說，它的理想循環(huán)是定壓加熱循環(huán)，稱為狄塞耳循環(huán)(Dieelcycle).如T9-3-13圖所示，往復式內(nèi)燃機的奧托循環(huán)經(jīng)歷了以下四個沖程：(1)吸氣沖程(0-1)：當活塞由上止點T向下止點B運時，進氣閥打開，在大氣壓力下吸入汽油蒸氣和空氣的混合氣體．（2）壓縮沖程：進氣閥關閉，活塞向左運行，混合氣體被絕熱壓縮（1-2）；活塞移動T點時，混合氣體被電火花點燃迅速燃燒，可以認為是定體加熱過程（2—3）,吸收熱量口（3）動力沖程：燃燒氣體絕熱膨脹，推動活QL口塞對外作功（3-4）；然后，氣體在定體條件下降壓（4-1）,放出熱量Q2.（4）排氣沖程：活塞向左運行，殘余氣體從排氣閥排出.假定內(nèi)燃機中的工質是理想氣體并保持定量，試求上述奧托循環(huán)1―2—3—4—1的效率.口VT9-3-13圖113.絕熱壁包圍的氣缸被一絕熱的活塞分成A,B兩室，活塞在氣缸內(nèi)可無摩擦自由滑動,每室內(nèi)部有1摩爾的理想氣體,定容熱容量cV5R.開始時，氣體都處在平衡態(tài)2（p0,V0,T0）.現(xiàn)在對A室加熱，直到A中壓強變?yōu)?p0為止.口（1）加熱結束后，B室中氣體的溫度和體積（2）求加熱之后，A、B室中氣體的體積和溫度；（3）在這過程中A室中的氣體作了多少功（4）加熱器傳給A室的熱量多少口.如T9-3-15圖所示，器壁與活塞均絕熱的容器中間被一隔板等分為兩部分,其中右邊貯有1摩爾處于標準狀態(tài)的氦氣（可視為理想氣體）,左邊為真空．現(xiàn)先把隔板拉開,待氣體平衡后,再緩慢向右推動活塞,把氣體壓縮到原來的體積．求氦氣的溫度改變量．真空T9-3-15圖1.如T9-3-15圖所示，一固定絕熱隔板將某種理想氣體分成A、B兩部分