2025年事業(yè)單位機(jī)械工程師考試試卷：機(jī)械工程熱力學(xué)難點(diǎn)解析試題考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（本大題共20小題，每小題1分，共20分。在每小題列出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是最符合題目要求的，請(qǐng)將正確選項(xiàng)字母填涂在答題卡相應(yīng)位置。）1.熱力學(xué)第一定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式ΔU=Q-W，其中ΔU代表（）。A.系統(tǒng)內(nèi)能的增加量B.系統(tǒng)對(duì)外做的功C.系統(tǒng)吸收的熱量D.系統(tǒng)熵的變化量2.在定壓過程中，理想氣體的內(nèi)能變化ΔU與溫度變化ΔT的關(guān)系是（）。A.ΔU=0B.ΔU=ncvΔTC.ΔU=nRΔTD.ΔU=cvΔT3.熱機(jī)效率的計(jì)算公式為η=1-Qc/Qh，其中Qh代表（）。A.高溫?zé)嵩捶懦龅臒崃緽.低溫?zé)嵩次盏臒崃緾.系統(tǒng)對(duì)外做的功D.系統(tǒng)內(nèi)能的增加量4.理想氣體絕熱過程的特征是（）。A.系統(tǒng)與外界無熱量交換B.系統(tǒng)溫度不變C.系統(tǒng)壓強(qiáng)不變D.系統(tǒng)體積不變5.熱力學(xué)第二定律的克勞修斯表述是（）。A.熱量可以從低溫物體傳到高溫物體B.熱量可以從高溫物體傳到低溫物體C.熱機(jī)的效率不可能達(dá)到100%D.熱量傳遞過程中必然有能量損失6.熵是一個(gè)狀態(tài)函數(shù)，其物理意義是（）。A.系統(tǒng)混亂程度的量度B.系統(tǒng)能量的量度C.系統(tǒng)做功能力的量度D.系統(tǒng)壓強(qiáng)的量度7.理想氣體等溫過程的特征是（）。A.系統(tǒng)溫度不變B.系統(tǒng)內(nèi)能不變C.系統(tǒng)壓強(qiáng)與體積成反比D.系統(tǒng)對(duì)外不做功8.熱力學(xué)循環(huán)過程的特征是（）。A.系統(tǒng)狀態(tài)參數(shù)回到初始值B.系統(tǒng)內(nèi)能變化為零C.系統(tǒng)對(duì)外做功為零D.系統(tǒng)吸收的熱量為零9.熱機(jī)在循環(huán)過程中，對(duì)外做的功等于（）。A.高溫?zé)嵩捶懦龅臒崃緽.低溫?zé)嵩次盏臒崃緾.系統(tǒng)內(nèi)能的增加量D.系統(tǒng)吸收的熱量減去放出的熱量10.理想氣體等壓過程的特征是（）。A.系統(tǒng)壓強(qiáng)不變B.系統(tǒng)體積不變C.系統(tǒng)溫度與體積成正比D.系統(tǒng)內(nèi)能不變11.熱力學(xué)第二定律的熵增原理表述是（）。A.孤立系統(tǒng)的熵永不減少B.孤立系統(tǒng)的熵永不增加C.孤立系統(tǒng)的熵恒為零D.孤立系統(tǒng)的熵可以增加或減少12.理想氣體等溫壓縮過程的特征是（）。A.系統(tǒng)溫度不變B.系統(tǒng)內(nèi)能不變C.系統(tǒng)對(duì)外做負(fù)功D.系統(tǒng)吸收熱量13.熱機(jī)在循環(huán)過程中，從高溫?zé)嵩次盏臒崃康扔冢ǎ.系統(tǒng)對(duì)外做的功B.低溫?zé)嵩捶懦龅臒崃緾.系統(tǒng)內(nèi)能的增加量D.系統(tǒng)吸收的熱量減去放出的熱量14.理想氣體等壓膨脹過程的特征是（）。A.系統(tǒng)壓強(qiáng)不變B.系統(tǒng)體積增加C.系統(tǒng)溫度與體積成正比D.系統(tǒng)內(nèi)能增加15.熱力學(xué)第二定律的開爾文表述是（）。A.熱量可以從低溫物體傳到高溫物體B.熱量可以從高溫物體傳到低溫物體C.熱機(jī)的效率不可能達(dá)到100%D.熱量傳遞過程中必然有能量損失16.熵是一個(gè)狀態(tài)函數(shù)，其單位是（）。A.焦耳B.瓦特C.焦耳/開爾文D.開爾文17.理想氣體絕熱膨脹過程的特征是（）。A.系統(tǒng)與外界無熱量交換B.系統(tǒng)溫度降低C.系統(tǒng)體積增加D.系統(tǒng)壓強(qiáng)降低18.熱力學(xué)循環(huán)過程的特征是（）。A.系統(tǒng)狀態(tài)參數(shù)回到初始值B.系統(tǒng)內(nèi)能變化為零C.系統(tǒng)對(duì)外做功為零D.系統(tǒng)吸收的熱量為零19.熱機(jī)在循環(huán)過程中，對(duì)外做的功等于（）。A.高溫?zé)嵩捶懦龅臒崃緽.低溫?zé)嵩次盏臒崃緾.系統(tǒng)內(nèi)能的增加量D.系統(tǒng)吸收的熱量減去放出的熱量20.理想氣體等壓過程的特征是（）。A.系統(tǒng)壓強(qiáng)不變B.系統(tǒng)體積不變C.系統(tǒng)溫度與體積成正比D.系統(tǒng)內(nèi)能不變二、判斷題（本大題共10小題，每小題1分，共10分。請(qǐng)判斷下列各題的表述是否正確，正確的填“√”，錯(cuò)誤的填“×”。）21.熱力學(xué)第一定律是能量守恒定律在熱力學(xué)中的具體體現(xiàn)。（）22.理想氣體在等溫過程中，內(nèi)能不變。（）23.熱機(jī)效率不可能達(dá)到100%。（）24.熵是一個(gè)狀態(tài)函數(shù)。（）25.理想氣體在絕熱過程中，與外界無熱量交換。（）26.熱力學(xué)第二定律的開爾文表述與克勞修斯表述是等價(jià)的。（）27.理想氣體在等壓過程中，壓強(qiáng)不變。（）28.熱力學(xué)循環(huán)過程的特征是系統(tǒng)狀態(tài)參數(shù)回到初始值。（）29.熱機(jī)在循環(huán)過程中，對(duì)外做的功等于系統(tǒng)吸收的熱量減去放出的熱量。（）30.理想氣體在等溫壓縮過程中，系統(tǒng)對(duì)外做負(fù)功。（）三、簡(jiǎn)答題（本大題共5小題，每小題4分，共20分。請(qǐng)根據(jù)題目要求，簡(jiǎn)要回答下列問題。）31.簡(jiǎn)述熱力學(xué)第一定律的物理意義。在咱們講課的時(shí)候啊，我經(jīng)常跟學(xué)生說，熱力學(xué)第一定律其實(shí)就是一個(gè)能量守恒定律，它告訴我們能量是不會(huì)憑空消失的，也不會(huì)憑空產(chǎn)生的。就好比咱們家里煤氣灶燒水，煤氣燃燒產(chǎn)生的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成了熱能，讓水變熱，但這個(gè)過程能量是守恒的，只不過是從一種形式轉(zhuǎn)化成了另一種形式。所以啊，系統(tǒng)內(nèi)能的增加量，等于系統(tǒng)從外界吸收的熱量減去系統(tǒng)對(duì)外界做的功。這個(gè)公式簡(jiǎn)單吧，但里面包含的物理意義可深了，它揭示了能量轉(zhuǎn)換和守恒的基本規(guī)律。32.解釋什么是理想氣體的等溫過程，并說明其特征。說到等溫過程啊，我經(jīng)常用氣體的例子來解釋。想象一下，在一個(gè)溫度恒定的房間里，把一個(gè)裝有理想氣體的容器打開，氣體就會(huì)慢慢地?cái)U(kuò)散到整個(gè)房間，這個(gè)過程就是等溫過程。因?yàn)闇囟群愣?，所以理想氣體的內(nèi)能不變。根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程PV=nRT，當(dāng)溫度T不變時(shí)，壓強(qiáng)P和體積V是成反比的。這個(gè)特征在pv圖上就是一個(gè)雙曲線，非常漂亮。記得有次考試就考了這個(gè)，有個(gè)學(xué)生居然把等溫過程和等壓過程搞混了，真是讓我哭笑不得。33.熱力學(xué)第二定律的克勞修斯表述和開爾文表述是什么？它們有什么聯(lián)系？這個(gè)我上課時(shí)經(jīng)常用冰箱來舉例。克勞修斯說，熱量不能自動(dòng)地從低溫物體傳到高溫物體，比如冰箱制冷，需要壓縮機(jī)做功，才能把熱量從冰箱內(nèi)部（低溫）轉(zhuǎn)移到外部（高溫）。開爾文則說，不可能制造出一種循環(huán)的熱機(jī)，只從單一熱源吸熱并完全轉(zhuǎn)化為功，而不引起其他變化，比如熱機(jī)不可能把所有吸收的熱量全部轉(zhuǎn)化為功，總要向低溫?zé)嵩瓷帷＿@兩個(gè)表述看似不同，但實(shí)際上是等價(jià)的。你可以想象啊，如果克勞修斯表述不成立，那開爾文表述也必然不成立，反之亦然。34.熵增原理的物理意義是什么？熵增原理啊，其實(shí)很簡(jiǎn)單，孤立系統(tǒng)的熵永不減少。我經(jīng)常用打亂的撲克牌來比喻，打亂后的撲克牌熵就增加了，想恢復(fù)到原來有序的狀態(tài)，需要付出能量，而且不是自發(fā)進(jìn)行的。熵可以理解為系統(tǒng)的混亂程度，熵越大，系統(tǒng)越混亂。這個(gè)原理揭示了自然過程的方向性，比如熱量總是自發(fā)地從高溫物體傳到低溫物體，而不是相反。有個(gè)學(xué)生問我熵增原理和能量守恒有什么區(qū)別，我跟他打比方說，能量守恒是說錢總數(shù)不變，但可以用來買衣服、買書，用途不同了；熵增原理則是說錢雖然總數(shù)不變，但可能變得難以使用了，比如變成一堆零錢。35.為什么熱機(jī)的效率不可能達(dá)到100%？這個(gè)問題其實(shí)和熱力學(xué)第二定律密切相關(guān)。因?yàn)闊釞C(jī)工作時(shí)，要從高溫?zé)嵩次鼰?，一部分轉(zhuǎn)化為功，另一部分要排放到低溫?zé)嵩?。如果效率?00%，那就意味著熱機(jī)可以把所有吸收的熱量都轉(zhuǎn)化為功，而不排放任何熱量，這違背了熱力學(xué)第二定律的開爾文表述。我上課時(shí)經(jīng)常用汽車發(fā)動(dòng)機(jī)來舉例，發(fā)動(dòng)機(jī)不可能把所有汽油燃燒產(chǎn)生的能量都轉(zhuǎn)化為前進(jìn)的動(dòng)能，總要排放廢氣和熱量。這個(gè)道理啊，就像你不可能把所有吃進(jìn)去的食物都轉(zhuǎn)化為肌肉，總要排一些廢物一樣。四、計(jì)算題（本大題共3小題，每小題6分，共18分。請(qǐng)根據(jù)題目要求，列出計(jì)算步驟，并給出最終答案。）36.一定量的理想氣體經(jīng)歷一個(gè)等壓過程，體積從V1=2m3增加到V2=5m3，溫度從T1=300K增加到T2=600K。已知?dú)怏w的摩爾數(shù)為n=3mol，氣體常數(shù)R=8.31J/(mol·K)。求：（1）氣體對(duì)外做的功；（2）氣體的內(nèi)能變化量。這個(gè)題啊，我通常會(huì)先畫一個(gè)pv圖，讓學(xué)生直觀地理解過程。因?yàn)槭堑葔哼^程，所以壓強(qiáng)P=常數(shù)。根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程PV=nRT，可以求出初態(tài)和末態(tài)的壓強(qiáng)。然后功的計(jì)算公式是W=∫PdV，在等壓過程中就是W=P(V2-V1)。內(nèi)能變化量的計(jì)算公式是ΔU=nCv(T2-T1)，其中Cv是定容比熱容。記得有次考試有個(gè)學(xué)生把等壓過程的功算成了等容過程的功，真是讓我哭笑不得。37.一定量的理想氣體經(jīng)歷一個(gè)絕熱過程，初態(tài)溫度T1=300K，初態(tài)壓強(qiáng)P1=1atm，體積V1=1L，末態(tài)體積V2=2L。求末態(tài)的溫度T2和壓強(qiáng)P2。這個(gè)題啊，我通常會(huì)提醒學(xué)生注意絕熱過程的特征，就是沒有熱量交換，即Q=0。根據(jù)絕熱過程的公式PV^γ=常數(shù)，可以求出末態(tài)的壓強(qiáng)。絕熱過程的溫度和體積關(guān)系是T1V1^γ-1=T2V2^γ-1，可以求出末態(tài)的溫度。記得有次考試有個(gè)學(xué)生把絕熱過程和等溫過程搞混了，真是讓我哭笑不得。38.一個(gè)可逆卡諾熱機(jī)工作在高溫?zé)嵩碩1=600K和低溫?zé)嵩碩2=300K之間，從高溫?zé)嵩次鼰酫h=1000J。求：（1）熱機(jī)的效率；（2）熱機(jī)對(duì)外做的功；（3）向低溫?zé)嵩捶懦龅臒崃俊＿@個(gè)題啊，我通常會(huì)先畫一個(gè)卡諾循環(huán)圖，讓學(xué)生理解這個(gè)過程?？ㄖZ循環(huán)由兩個(gè)等溫過程和兩個(gè)絕熱過程組成。效率的計(jì)算公式是η=1-T2/T1，功的計(jì)算公式是W=ηQh，放熱量的計(jì)算公式是Qc=Qh-W。記得有次考試有個(gè)學(xué)生把卡諾循環(huán)的效率算成了其他熱機(jī)的效率，真是讓我哭笑不得。五、論述題（本大題共2小題，每小題7分，共14分。請(qǐng)根據(jù)題目要求，結(jié)合所學(xué)知識(shí)，回答下列問題。）39.結(jié)合實(shí)際例子，論述熱力學(xué)第一定律在工程中的應(yīng)用。熱力學(xué)第一定律在工程中的應(yīng)用非常廣泛，我上課時(shí)經(jīng)常用汽車發(fā)動(dòng)機(jī)來舉例。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)就是利用燃料燃燒產(chǎn)生的熱量，轉(zhuǎn)化為推動(dòng)汽車前進(jìn)的功。在這個(gè)過程中，燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，熱能再轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。但這個(gè)過程不是100%高效的，因?yàn)榭傆幸恍┠芰恳D(zhuǎn)化為廢氣和熱量的形式排放掉。這就是能量守恒的體現(xiàn)，能量在轉(zhuǎn)化過程中總量不變，但會(huì)以不同的形式存在。另一個(gè)例子是冰箱，冰箱也是利用電能做功，把熱量從冰箱內(nèi)部轉(zhuǎn)移到外部，但這個(gè)過程也需要遵守能量守恒定律，即消耗的電能等于轉(zhuǎn)移到外部熱量的增加量加上冰箱內(nèi)部產(chǎn)生的熱量。40.結(jié)合實(shí)際例子，論述熱力學(xué)第二定律在工程中的應(yīng)用。熱力學(xué)第二定律在工程中的應(yīng)用同樣非常廣泛，我上課時(shí)經(jīng)常用空調(diào)來舉例?？照{(diào)制冷的過程就是熱力學(xué)第二定律的應(yīng)用，它把熱量從溫度較低的室內(nèi)轉(zhuǎn)移到溫度較高的室外，這個(gè)過程需要壓縮機(jī)做功，才能克服熱量的自然流動(dòng)方向。另一個(gè)例子是熱電廠，熱電廠利用高溫?zé)嵩吹臒崃慨a(chǎn)生蒸汽，推動(dòng)汽輪機(jī)做功，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。但這個(gè)過程也不是100%高效的，因?yàn)榭傆幸恍崃恳欧诺嚼鋮s水中，這就是熱力學(xué)第二定律的體現(xiàn)，熱量不可能100%轉(zhuǎn)化為功，總要排放一些熱量。還有一個(gè)例子是冰箱，冰箱制冷的過程也是熱力學(xué)第二定律的應(yīng)用，它把熱量從溫度較低的冰箱內(nèi)部轉(zhuǎn)移到溫度較高的室內(nèi)，這個(gè)過程需要壓縮機(jī)做功，才能克服熱量的自然流動(dòng)方向。本次試卷答案如下一、選擇題答案及解析1.A解析：ΔU=Q-W中的ΔU代表系統(tǒng)內(nèi)能的增加量。熱力學(xué)第一定律表述的是能量守恒，即系統(tǒng)內(nèi)能的增加量等于系統(tǒng)從外界吸收的熱量減去系統(tǒng)對(duì)外界做的功。這個(gè)公式是熱力學(xué)中最基本的一個(gè)公式，它揭示了能量在熱力學(xué)過程中的轉(zhuǎn)化和守恒關(guān)系。就像你吃飯長(zhǎng)胖一樣，你攝入的卡路里（Q）減去你消耗的卡路里（W），就是你的體重增加量（ΔU）。2.B解析：在定壓過程中，理想氣體的內(nèi)能變化ΔU與溫度變化ΔT的關(guān)系是ΔU=ncvΔT。這是因?yàn)槎▔哼^程是指壓強(qiáng)保持不變的過程，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，ΔU=Q-W，而在定壓過程中，系統(tǒng)吸收的熱量Q=nCpΔT，其中Cp是定壓比熱容。但由于理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，所以ΔU=ncvΔT，其中cv是定容比熱容。這個(gè)公式告訴我們，在定壓過程中，理想氣體的內(nèi)能變化只與溫度變化有關(guān)，與體積變化無關(guān)。就像你加熱一壺水，無論你是把水裝滿還是裝一半，只要溫度升高相同的度數(shù)，水吸收的熱量就是相同的。3.A解析：熱機(jī)效率的計(jì)算公式為η=1-Qc/Qh，其中Qh代表高溫?zé)嵩捶懦龅臒崃?。這個(gè)公式告訴我們，熱機(jī)的效率取決于從高溫?zé)嵩次盏臒崃浚≦h）和向低溫?zé)嵩捶懦龅臒崃浚≦c）的比例。效率越高，意味著從高溫?zé)嵩次盏臒崃恐杏懈嗟牟糠洲D(zhuǎn)化為了功，而向低溫?zé)嵩捶懦龅臒崃烤驮缴?。這個(gè)公式也體現(xiàn)了熱力學(xué)第二定律的思想，即熱量不可能100%轉(zhuǎn)化為功，總要有一部分熱量要排放到低溫?zé)嵩础?.A解析：理想氣體絕熱過程的特征是系統(tǒng)與外界無熱量交換。絕熱過程是指系統(tǒng)在整個(gè)過程中不與外界發(fā)生熱量交換的過程，即Q=0。根據(jù)熱力學(xué)第一定律，ΔU=Q-W，在絕熱過程中，ΔU=-W，這意味著系統(tǒng)內(nèi)能的變化量等于系統(tǒng)對(duì)外界做的功的負(fù)值。如果系統(tǒng)對(duì)外界做正功，那么系統(tǒng)內(nèi)能就會(huì)減少；如果系統(tǒng)對(duì)外界做負(fù)功（即外界對(duì)系統(tǒng)做功），那么系統(tǒng)內(nèi)能就會(huì)增加。這個(gè)公式也體現(xiàn)了能量守恒的思想，即能量在絕熱過程中不會(huì)消失，只會(huì)轉(zhuǎn)化為其他形式。5.B解析：熱力學(xué)第二定律的克勞修斯表述是熱量不能自動(dòng)地從低溫物體傳到高溫物體。這個(gè)表述告訴我們，熱量總是自發(fā)地從高溫物體傳到低溫物體，而不會(huì)自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體。就像你把一壺?zé)崴旁谧雷由希瑹崃繒?huì)自發(fā)地從熱水傳到周圍的空氣，而不會(huì)自發(fā)地從空氣傳到熱水。這個(gè)現(xiàn)象也體現(xiàn)了熱力學(xué)第二定律的思想，即自然過程具有方向性，某些過程可以自發(fā)進(jìn)行，而另一些過程則不能自發(fā)進(jìn)行。6.A解析：熵是一個(gè)狀態(tài)函數(shù)，其物理意義是系統(tǒng)混亂程度的量度。熵是一個(gè)狀態(tài)函數(shù)，這意味著它的值只取決于系統(tǒng)的狀態(tài)，而與系統(tǒng)如何達(dá)到這個(gè)狀態(tài)無關(guān)。熵的物理意義是系統(tǒng)混亂程度的量度，熵越大，系統(tǒng)越混亂；熵越小，系統(tǒng)越有序。這個(gè)概念也體現(xiàn)了熱力學(xué)第二定律的思想，即自然過程總是朝著熵增加的方向進(jìn)行，也就是說，自然過程總是朝著更加混亂的方向進(jìn)行。7.A解析：理想氣體等溫過程的特征是系統(tǒng)溫度不變。等溫過程是指系統(tǒng)在整個(gè)過程中溫度保持不變的過程。根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程PV=nRT，當(dāng)溫度T不變時(shí)，壓強(qiáng)P和體積V是成反比的。這個(gè)公式告訴我們，在等溫過程中，理想氣體的壓強(qiáng)和體積成反比，即體積越大，壓強(qiáng)越小；體積越小，壓強(qiáng)越大。這個(gè)公式也體現(xiàn)了熱力學(xué)第一定律的思想，即能量在等溫過程中守恒，但會(huì)以不同的形式存在。8.A解析：熱力學(xué)循環(huán)過程的特征是系統(tǒng)狀態(tài)參數(shù)回到初始值。熱力學(xué)循環(huán)過程是指系統(tǒng)經(jīng)歷一系列變化后，最終回到初始狀態(tài)的過程。在這個(gè)過程中，系統(tǒng)的狀態(tài)參數(shù)（如壓強(qiáng)、體積、溫度等）都會(huì)發(fā)生變化，但最終會(huì)回到初始值。這個(gè)公式也體現(xiàn)了熱力學(xué)第一定律的思想，即能量在循環(huán)過程中守恒，但會(huì)以不同的形式存在。9.D解析：熱機(jī)在循環(huán)過程中，對(duì)外做的功等于系統(tǒng)吸收的熱量減去放出的熱量。這個(gè)公式是熱力學(xué)第一定律在循環(huán)過程中的具體體現(xiàn)，即能量守恒。在循環(huán)過程中，熱機(jī)從高溫?zé)嵩次諢崃浚≦h），向低溫?zé)嵩捶懦鰺崃浚≦c），同時(shí)對(duì)外做功（W）。根據(jù)能量守恒，Qh=Qc+W，即系統(tǒng)吸收的熱量減去放出的熱量等于系統(tǒng)對(duì)外做的功。10.A解析：理想氣體等壓過程的特征是系統(tǒng)壓強(qiáng)不變。等壓過程是指系統(tǒng)在整個(gè)過程中壓強(qiáng)保持不變的過程。根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程PV=nRT，當(dāng)壓強(qiáng)P不變時(shí)，體積V和溫度T是成正比的。這個(gè)公式告訴我們，在等壓過程中，理想氣體的體積和溫度成正比，即溫度越高，體積越大；溫度越低，體積越小。這個(gè)公式也體現(xiàn)了熱力學(xué)第一定律的思想，即能量在等壓過程中守恒，但會(huì)以不同的形式存在。11.A解析：熱力學(xué)第二定律的熵增原理表述是孤立系統(tǒng)的熵永不減少。熵增原理是熱力學(xué)第二定律的一個(gè)重要推論，它告訴我們，孤立系統(tǒng)的熵永不減少，即孤立系統(tǒng)的熵要么不變，要么增加。這個(gè)原理也體現(xiàn)了自然過程的方向性，即自然過程總是朝著熵增加的方向進(jìn)行，也就是說，自然過程總是朝著更加混亂的方向進(jìn)行。12.A解析：理想氣體等溫壓縮過程的特征是系統(tǒng)溫度不變。等溫過程是指系統(tǒng)在整個(gè)過程中溫度保持不變的過程。在等溫壓縮過程中，理想氣體的體積減小，壓強(qiáng)增大，但溫度保持不變。這個(gè)過程也體現(xiàn)了熱力學(xué)第一定律的思想，即能量在等溫過程中守恒，但會(huì)以不同的形式存在。13.A解析：熱機(jī)在循環(huán)過程中，從高溫?zé)嵩次盏臒崃康扔谙到y(tǒng)對(duì)外做的功。這個(gè)公式是熱力學(xué)第一定律在循環(huán)過程中的具體體現(xiàn)，即能量守恒。在循環(huán)過程中，熱機(jī)從高溫?zé)嵩次諢崃浚≦h），向低溫?zé)嵩捶懦鰺崃浚≦c），同時(shí)對(duì)外做功（W）。根據(jù)能量守恒，Qh=W+Qc，即系統(tǒng)從高溫?zé)嵩次盏臒崃康扔谙到y(tǒng)對(duì)外做的功加上向低溫?zé)嵩捶懦龅臒崃俊?4.B解析：理想氣體等壓膨脹過程的特征是系統(tǒng)體積增加。等壓過程是指系統(tǒng)在整個(gè)過程中壓強(qiáng)保持不變的過程。在等壓膨脹過程中，理想氣體的體積增大，壓強(qiáng)保持不變，但溫度會(huì)升高。這個(gè)過程也體現(xiàn)了熱力學(xué)第一定律的思想，即能量在等壓過程中守恒，但會(huì)以不同的形式存在。15.C解析：熱力學(xué)第二定律的開爾文表述是熱機(jī)的效率不可能達(dá)到100%。開爾文表述是熱力學(xué)第二定律的另一種表述，它告訴我們，熱機(jī)的效率不可能達(dá)到100%，即不可能把所有吸收的熱量都轉(zhuǎn)化為功，總要有一部分熱量要排放到低溫?zé)嵩?。這個(gè)表述也體現(xiàn)了熱力學(xué)第二定律的思想，即能量在轉(zhuǎn)化過程中不可能100%轉(zhuǎn)化，總要有一部分能量要損失。16.C解析：熵是一個(gè)狀態(tài)函數(shù)，其單位是焦耳/開爾文。熵是一個(gè)狀態(tài)函數(shù)，這意味著它的值只取決于系統(tǒng)的狀態(tài)，而與系統(tǒng)如何達(dá)到這個(gè)狀態(tài)無關(guān)。熵的物理意義是系統(tǒng)混亂程度的量度，熵越大，系統(tǒng)越混亂；熵越小，系統(tǒng)越有序。熵的單位是焦耳/開爾文，這是因?yàn)殪厥且粋€(gè)能量密度，即單位能量的混亂程度。17.A解析：理想氣體絕熱膨脹過程的特征是系統(tǒng)與外界無熱量交換。絕熱過程是指系統(tǒng)在整個(gè)過程中不與外界發(fā)生熱量交換的過程，即Q=0。在絕熱膨脹過程中，理想氣體的體積增大，壓強(qiáng)減小，溫度降低，但系統(tǒng)與外界無熱量交換。這個(gè)過程也體現(xiàn)了熱力學(xué)第一定律的思想，即能量在絕熱過程中守恒，但會(huì)以不同的形式存在。18.A解析：熱力學(xué)循環(huán)過程的特征是系統(tǒng)狀態(tài)參數(shù)回到初始值。熱力學(xué)循環(huán)過程是指系統(tǒng)經(jīng)歷一系列變化后，最終回到初始狀態(tài)的過程。在這個(gè)過程中，系統(tǒng)的狀態(tài)參數(shù)（如壓強(qiáng)、體積、溫度等）都會(huì)發(fā)生變化，但最終會(huì)回到初始值。這個(gè)公式也體現(xiàn)了熱力學(xué)第一定律的思想，即能量在循環(huán)過程中守恒，但會(huì)以不同的形式存在。19.D解析：熱機(jī)在循環(huán)過程中，對(duì)外做的功等于系統(tǒng)吸收的熱量減去放出的熱量。這個(gè)公式是熱力學(xué)第一定律在循環(huán)過程中的具體體現(xiàn)，即能量守恒。在循環(huán)過程中，熱機(jī)從高溫?zé)嵩次諢崃浚≦h），向低溫?zé)嵩捶懦鰺崃浚≦c），同時(shí)對(duì)外做功（W）。根據(jù)能量守恒，W=Qh-Qc，即系統(tǒng)對(duì)外做的功等于系統(tǒng)吸收的熱量減去放出的熱量。20.A解析：理想氣體等壓過程的特征是系統(tǒng)壓強(qiáng)不變。等壓過程是指系統(tǒng)在整個(gè)過程中壓強(qiáng)保持不變的過程。根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程PV=nRT，當(dāng)壓強(qiáng)P不變時(shí)，體積V和溫度T是成正比的。這個(gè)公式告訴我們，在等壓過程中，理想氣體的體積和溫度成正比，即溫度越高，體積越大；溫度越低，體積越小。這個(gè)公式也體現(xiàn)了熱力學(xué)第一定律的思想，即能量在等壓過程中守恒，但會(huì)以不同的形式存在。二、判斷題答案及解析21.√解析：熱力學(xué)第一定律是能量守恒定律在熱力學(xué)中的具體體現(xiàn)。熱力學(xué)第一定律表述的是能量守恒，即系統(tǒng)內(nèi)能的增加量等于系統(tǒng)從外界吸收的熱量減去系統(tǒng)對(duì)外界做的功。這個(gè)公式是熱力學(xué)中最基本的一個(gè)公式，它揭示了能量在熱力學(xué)過程中的轉(zhuǎn)化和守恒關(guān)系。就像你吃飯長(zhǎng)胖一樣，你攝入的卡路里（Q）減去你消耗的卡路里（W），就是你的體重增加量（ΔU）。22.√解析：理想氣體在等溫過程中，內(nèi)能不變。等溫過程是指系統(tǒng)在整個(gè)過程中溫度保持不變的過程。對(duì)于理想氣體，內(nèi)能只與溫度有關(guān)，所以等溫過程中，理想氣體的內(nèi)能不變。這個(gè)公式也體現(xiàn)了熱力學(xué)第一定律的思想，即能量在等溫過程中守恒，但會(huì)以不同的形式存在。23.√解析：熱機(jī)效率不可能達(dá)到100%。根據(jù)熱力學(xué)第二定律的開爾文表述，不可能制造出一種循環(huán)的熱機(jī)，只從單一熱源吸熱并完全轉(zhuǎn)化為功，而不引起其他變化。這意味著熱機(jī)的效率不可能達(dá)到100%，即不可能把所有吸收的熱量都轉(zhuǎn)化為功，總要有一部分熱量要排放到低溫?zé)嵩?。這個(gè)現(xiàn)象也體現(xiàn)了熱力學(xué)第二定律的思想，即能量在轉(zhuǎn)化過程中不可能100%轉(zhuǎn)化，總要有一部分能量要損失。24.√解析：熵是一個(gè)狀態(tài)函數(shù)。熵是一個(gè)狀態(tài)函數(shù)，這意味著它的值只取決于系統(tǒng)的狀態(tài)，而與系統(tǒng)如何達(dá)到這個(gè)狀態(tài)無關(guān)。熵的物理意義是系統(tǒng)混亂程度的量度，熵越大，系統(tǒng)越混亂；熵越小，系統(tǒng)越有序。這個(gè)概念也體現(xiàn)了熱力學(xué)第二定律的思想，即自然過程總是朝著熵增加的方向進(jìn)行，也就是說，自然過程總是朝著更加混亂的方向進(jìn)行。25.√解析：理想氣體在絕熱過程中，與外界無熱量交換。絕熱過程是指系統(tǒng)在整個(gè)過程中不與外界發(fā)生熱量交換的過程，即Q=0。在絕