热力学期末考卷(A)

化工热力学期末试题（A ）卷2007~2008年 使用班级 化学工程与工艺专业05级班级 学号 姓名 成绩一．选择1．纯物质在临界点处的状态，通常都是 D 。

A ．气体状态B ．液体状态C ．固体状态D ．气液不分状态2．关于建立状态方程的作用，以下叙述不正确的是 B 。

A. 可以解决由于实验的P-V-T 数据有限无法全面了解流体P-V-T 行为的问题。

B ．可以解决实验的P-V-T 数据精确度不高的问题。

C ．可以从容易获得的物性数据（P 、V 、T 、x ）来推算较难测定的数据（ H ，U ，S ，G ）D ．可以解决由于P-V-T 数据离散不便于求导和积分，无法获得数据点以外的P-V-T 的问题。

3．虚拟临界常数法是将混合物看成一个虚拟的纯物质，从而将纯物质对比态原理的计算方法用到混合物上。

. A 。

A ．正确B ．错误 4．甲烷P c =4.599MPa,处在P r =0.6时，甲烷的压力为 B 。

A ．7.665MPaB ．2.7594 MPa ；C ．1.8396 MPa5．理想气体的压缩因子Z=1，但由于分子间相互作用力的存在，实际气体的压缩因子 C 。

A ． 小于1B ．大于1C ．可能小于1也可能大于1 6．对于极性物质，用 C 状态方程计算误差比较小，所以在工业上得到广泛应用。

A ．vdW 方程，SRK ；B ．RK ，PRC ．PR ，SRKD ．SRK ，维里方程 7．正丁烷的偏心因子错误!未找到引用源。

=0.193，临界压力P c =3.797MPa 则在T r =0.7时的蒸汽压为2435.0101==--ωc s P P MPa 。

A 。

A ．正确B ．错误8．剩余性质M R 的概念是表示什么差别的 B 。

A ．真实溶液与理想溶液B ．理想气体与真实气体C ．浓度与活度D ．压力与逸度9．对单位质量，定组成的均相流体体系，在非流动条件下有 A 。

A ．dH = TdS + VdpB ．dH = SdT + VdpC ．dH = -SdT + VdpD ．dH = -TdS -Vdp10．对1mol 符合Van der Waals 状态方程的气体，有 A 。

共享知识 分享快乐大学 2007 - 2008 学年第 2 学期《工程热力学与传热学》试卷（A 卷）一、选择题（本题共10分，每题2分）1．在某一个过程中吸入了100kJ 的热量，同时内能增加了150kJ ，过程是（ ）（A ）膨胀过程 （B ）压缩过程 （C ）定容过程2．一绝热刚性容器用隔板分成两部分。

左边是盛有高压理想气体，右边为中空。

抽去隔板后，容器内的气体温度将（ ）（A ）升高 （B ）降低 （C ）不变 3．湿空气的含湿量相同时，温度越高，则其吸湿能力（ ）（A ）越强 （B ）越弱 （C ）相等 4．有内热源的常物性无限大平壁，稳态导热时的温度分布为（ ）（A ） （B ） （C ）5．物体1为无限长的圆柱表面，物体2为无限大平面，则表面1对表面2的角系数为（ ）（A ）X 1,2=0.2 （B ）X 1,2=0.5 （C ）X 1,2=1二、填空题（本题共10分，每小题2分）6．卡诺机A 工作在927℃和T 的两个热源间，卡诺机B 工作在T 和27℃的两个热源间。

当此两个热机的热效率相等时，T 热源的温度为K 。

7．冬季取暖，若不采取任何其它措施，室内温度将 ，室内相对湿度将 。

（填增大，减小或不变）。

8．物体能全部吸收外来射线，这种物体称为，物体的单色黑度不随波长而变化的物体称为 。

9．在换热器中，冷热流体沿热表面不断地吸收和放出热量，故温度沿整个热表面是不断变化的，常采用 表示其平均温度，它的表达式为 。

10．热量传递的推动力是 ，质量传递的推动力是 。

三、判断题（是画√，非画×，本题共12分，每小题1分）11. 如果工质的所有状态参数都不随时间变化，则工质就处于平衡状态。

（ ） 12. 由同一初始状态出发，经过两个不同的过程，它们的终了状态可能相同。

（ ） 13. 自然界中发生的一切过程都必须遵守能量守衡，反之，遵守能量守衡的一切过程都能自发地进行。

（ ）14. 卡诺循环是理想循环，一切循环的热效率都比卡诺循环的热效率低。

南京工业大学化工热力学试题（A ）卷资格（闭）2011~2012年度第一学期 使用班级 化学工程与工艺专业09级2011.12班级 学号 姓名 成绩1.单项选择题（每题1分，共40分）本大题解答（用A 或B 或C 或D ）请填入下表：1．Pitzer 提出的由偏心因子ω计算第二维里系数的普遍化关系式是（ ）。

A. 01B B B ω=B. 01B B B ω=+C.01ccBP B B RT ω=+ D. 01B B B ω=+ 2．关于化工热力学研究内容，下列说法中不正确的是（ ）A.判断新工艺的可行性。

B.化工过程能量分析。

C.反应速率预测。

D.相平衡研究 3．纯物质 PV 图临界等温线在临界点处的斜率和曲率都等于（ ）。

A. -1 B. 0 C.1 D. 不能确定4、范德华方程与R －K 方程均是常见的立方型方程，对于摩尔体积V 存在三个实根或者一个实根，当存在三个实根时，处于中间的实根是 。

A .饱和液体体积 B .饱和蒸汽体积C .无物理意义D .饱和液体与饱和蒸汽的混合体积5．某真实气体符合状态方程()0.5RT aP V b TV V b =--+，a 、b 为常数。

则当该气体进行绝热膨胀时，膨胀后气体的温度 。

A 、升高B 、降低C 、不变D 、不能确定6．流体流过保温良好的换热器、反应器、混合器等设备时稳流体系热力学第一定律的最简数学表达式为A.ΔH=-WsB. ΔH=QC. ΔH=0D. ΔH＋1/2Δu 2=Q7．下列论述错误的是 。

A ．P-R 方程能同时应用于汽、液两相计算，准确度较高。

B. R-K 方程能同时应用于汽、液两相计算，准确度较高。

C. 活度系数可以大于1也可小于1。

D.压缩因子可以大于1也可小于1。

8．下列偏摩尔自由焓表达式中，错误的为（ ）。

A. i i G μ=-B. dT S dP V G d i i i ----= C. ()i j n P T i i n nG G ≠⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂=-,,D. ()ij n nV T i i n nG G ≠⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂=-,, 9. 对于流体混合物，下面式子错误的是 。

工程热力学及传热学试题一、选择题（在每个小题四个备选答案中选出一个正确答案）（本大题共20小题，每小题1.5分，总计30分）1.热力学一般规定，系统从外界吸热为，外界对系统做功为。

（）A．正／负B．负／负C．正／正D．负／正2.工质热力学能中的哪个是比体积的函数。

（）A．平动动能B．转动动能C．振动动能D．内势能3.热力学平衡态是指系统同时处于平衡和平衡。

（）A．质量／压力B．温度／质量C．压力／质量D．温度／压力4.工质经过一个循环，又回到初态，其热力学能。

（）A．增加B．减少C．不变D．变化不定5.下列参数哪一个不是状态参数。

（）A．绝对压力B．表压力C．比容D．内能6.如闭口系统处于热力学平衡状态，则内部工质的。

（）A．压力到处均匀一致B．温度到处均匀一致C．压力和温度到处都均匀一致D．比容到处均匀一致7.在刚性容器中，一定质量的空气被300 0C的热源从100 0C加热到300 0C，此过程是。

（）A．可逆的B．不可逆的C．定容可逆的D．等压不可逆的8.功状态参数，温度状态参数。

（）A．是／不是B．不是／是C．是／是D．不是／不是9.dq=du+dw的适用范围是。

（）A．理想工质、可逆过程B．任意工质、可逆过程C．理想工质、任意过程D．任意工质、任意过程10.理想气体等温过程中吸入的热量对外做的功量。

（）A．大于B．等于 C ．小于D．无法确定11.气体的定容比热较定压比热。

（）A．大一些B．大很多C．小D．相等12.行驶中的汽车刹车时，汽车的动能通过摩擦转化为热能，使轮胎和地面的温度升高；但地面和轮胎的温度升高，却不能使汽车运动起来。

这说明能量的转换。

（）A．有一定的限度B．有方向性C．热能不可以转化为机械能D．机械能不可以转化为热能13.工质经卡诺循环后又回到初始状态，其内能。

（）A．增加B．减少C．不变D．增加或减少14.在理想气体的状态方程pv=RT中，只与气体的种类有关。

（）A．p B．v C．R D．T15.气体的流速为亚音速，为使气体的流速继续降低可使用。

2002级 化工热力学 课程试题（A 卷）合分人：复查人：一、多项选择题（在每个小题的五个备选答案中，选出二个至五个正确的答案，并将其号码分别填在题干后的括号内，多选、少选、错选均无分，每小题1分，共10分）1． 对含有i ，j 组元的二元气体混合物，第二维里系数B m 反映下列哪几种类型分子间交互作用影响？ ( ) A ．i －j 分子 B ．j －j 分子 C ．i －j －i 分子 D ．j －i －j 分子 E ．i －i 分子2． 任何过程的发生和进行必定要符合 ( )A ．热力学第一定律B ．热力学第二定律C ．热力学第三定律D ．Raoult 定律E ．亨利定理3． 下列哪些热力学性质无法直接测量 ( )A ．HB ．TC ．SD ．GE ．P4． 理想溶液中，组份i 的偏摩尔性质和与溶液有相同T,P 时纯i 的摩尔性质相等的热力学性质有 ( ) A ．i i S S = B ． H i i H = C ．_Ai iA = D ． i i G G =E ．i i V V =5． 化学反应达到平衡时，下列哪些关系成立？ ( )A ．()0G P T,=∆B ．0G PT,t =⎪⎭⎫⎝⎛∂∂ε C ．G=iiG∑ν D ．()0PT,i i=∑μνE ．ΔG 0=-RTlnK6． 朗肯循环主要包括下列哪些设备和机械？ ( )A ．锅炉B ．过热器C ．透平D ．冷凝器E ．水泵7． 溶液中组分i 的偏摩尔性质与下列哪些因素有关？ ( )A ．温度B ．组成C ．体积D ．压力E ．临界性质8． 在溶液热力学中，下列哪些关系式是成立的？ ( )A ．EH H =∆ B ．i i Eln x RTG γ∑= C ．A=i _iA x∑ D ． E E G G =∆E ．ln ϕ=^iiln x ϕ∑9． 基于局部组成概念的两参数Wilson 方程在工程设计上获得广泛应用，它突出的特点是： ( )A ．计算精度高B ．能反映温度对γi 的影响C ．能应用于部分互溶体系D ．可从二元体系推算多元体系E ．可用于γi 有最大值的体系10．化工过程热力学分析方法主要有下列哪些方法 ( )A ．能量守恒法B ．质量守恒法C ．有效能法D ．理想功、损失功法E ．熵平衡法二、填空题：（每空 1 分，共 10 分）1． 纯物质在汽液平衡两相区内等温线上各点的压力维持不变，其数值等于纯物质的 。

中北大学《工程热力学》期末题中北大学 工程热力学 试题（A ）卷（闭卷）2013--2014学年第 一 学期学号： 姓名：一、单项选择题（本大题共15小题，每题只有一个正确答案，答对一题得1分，共15分）1、压力为10 bar 的气体通过渐缩喷管流入1 bar 的环境中，现将喷管尾部截去一段，其流速、流量变化为。

【 】 A.流速减小，流量不变 B.流速不变，流量增加 C.流速不变，流量不变 D.流速减小，流量增大2、某制冷机在热源T 1= 300K ，及冷源T 2= 250K 之间工作，其制冷量为1000 KJ ，消耗功为250 KJ ，此制冷机是 【 】A.可逆的B.不可逆的C.不可能的D.可逆或不可逆的 3、系统的总储存能为 【 】 A. U B. U pV +C. 2/2f U mc mgz ++D. 2/2f U pV mc mgz +++4、熵变计算式2121(/)(/)p g s c In T T R In p p ∆=-只适用于 【 】 A.一切工质的可逆过程 B.一切工质的不可逆过程 C.理想气体的可逆过程 D.理想气体的一切过程5、系统进行一个不可逆绝热膨胀过程后，欲使系统回复到初态，系统需要进行一个【】过程。

【】A.可逆绝热压缩B.不可逆绝热压缩C.边压缩边吸热D.边压缩边放热6、混合气体的通用气体常数，【】。

【】A.与混合气体的成份有关B.与混合气体的质量有关C.与混合气体所处状态有关D.与混合气体的成份、质量及状态均无关系7、贮有空气的绝热刚性密闭容器中装有电热丝，通电后如取空气为系统，则【】A.Q＞0，△U＞0，W＞0 B.Q=0，△U＞0，W＞0C.Q＞0，△U＞0，W=0D.Q=0，△U=0，W=08、未饱和空气具有下列关系【】A.t＞t w＞t dB.t＞t d＞t w.C.t = t d = t wD.t = t w＞t d9、绝热节流过程是【】过程。

【】A.定压B.定温C.定熵D.节流前后焓相等10、抽汽式热电循环的结果是【】A.提高循环热效率，提高热能利用率B.提高循环热效率，降低热能利用率C.降低循环热效率，提高热能利用率D.降低循环热效率，降低热能利用率11、一个橡皮气球在太阳下被照晒，气球在吸热过程中膨胀，气球内的压力正比于气球的容积，则气球内的气球进行的是【】A.定压过程B.多变过程C.定温过程D.定容过程12、气体的容积比热是指【】A.容积保持不变的比热。

江苏科技大学09年《工程热力学》期末考试试题答案与评分标准（a）一、判断正误：（10小题，每题2分，共20分）1. 错2. 错3. 错4. 错5. 错6. 对7. 对8. 错9.错10.错三、简答理解题：（4小题，每题5分，共20分）1.可逆过程是否一定要回到工质原状态?保证热力过程可逆需要哪两个重要条件?(4分)答：可逆过程并非一定要回到原状态。

保证热力过程可逆需满足：（1）消除了热力学不平衡势差；（2）忽略摩阻效应2. 试阐述热力学第二定律的开尔文表述和克劳修斯表述?(4分)答：开尔文描述：热不能自发地、不负代价地从低温物体传至高温物体克劳修斯表述：不可能制造出从单一热源吸热，使之完全转变为功而不留下其他任何变化的热力发动机。

3. 工程热力学主要的研究内容是什么?(4分)答：工程热力学包含三部分内容：工质的热力性质，热力过程，热力循环。

热能向机械能的转化所需满足热力学第二定律4. 简谈你对技术功概念的理解?(4分)答：技术功只能针对开口系统，在开口系统下，工质通过热力状态的变化对外输出技术功。

技术功一般包含三项：轴功，进出口动能差，进出口势能差。

5.试在T-s图上表示简单蒸汽动力循环（朗肯循环）,并指出热力过程所对应的设备。

答：Ts朗肯循环主要设备包括：锅炉，汽轮机，冷凝器，水泵6.你对实际气体的热力性质和热力过程有了哪些认识? 实际气体与理想气体有哪些区别? (可以从实际气体的内能变化、焓变化、定压加热过程、定温压缩过程等角度阐述)(5分)答：实际气体不能再用理想气体状态方程描述，需考虑分子本身的体积以及相互作用力。

与理想气体相比，实际气体的内能和焓变化不再只与温度有关。

在定压加热过程中，实际工质会发生从液态到湿蒸汽态再到过热气体的相变；在定温压缩过程中，当实际气体温度高于临界温度时，无论加多大的压力，都不可能使工质液化，而低于临界温度下，实际气体会随着压强的增大，从气相变为液相。

三、做图题：（2小题，每题5分，共10分）：1.试在p-v图, T-s图上表示布雷顿循环, 并指出其主要热力过程主要热力过程包括：1-2 定熵压缩过程 2-3 定压吸热过程 3-4 定熵膨胀过程 4-5 定压放热过程2. 试在p-v 图,T-s 图上表示卡诺循环, 并指出其主要热力过程主要热力过程包括：1-2 定温吸热过程 2-3 定熵膨胀过程 3-4定熵压缩过程 4-5定温放热过程四. 简单计算证明题（5小题，每题5分，共25分）1. 试用孤立系统熵增原理证明二热源热机的效率小于等于1－ (T 1/T 2) (高温热源温度为T 2,低温热源温度为T 1）解: 由孤立系统熵增原理系统的总熵是：工质经过循环后，从热源A 吸收热量Q 1, 向低温环境热源放热Q 2, 工质本------------2分 由于Q 1=W + Q 2即可由(2)式推得：AB T T Q W-≤=11η ------------1分2.压力表测得储气罐中氧气的表压为3 MPa , 温度为20℃, 储气罐体积为1 m 3, 问:(1)氧气的气体常数是多少?(2)储气罐内的氧气质量是多少？（已知氧气的摩尔质量M=32×10-3kg/mol, 通用气体常数为R M =8.314J/(mol·K)）解：氧气的分子量为32g/mol, 其气体常数为： )/(258032.0314.8K kg J M R R M g ⋅===罐中氧气的质量为：kg T R pV m g 41293258110315=⨯⨯⨯==3. 1kg 空气从p 1=1 MPa, T 1=900K, 定熵绝热膨胀到p 1=0.1MPa, 设比容为定值,绝热指数为1.4,定压比热c p =1.004(kJ/k g ·K ),气体常数R g =0.287kJ/(kg·K ),试求: (1)膨胀终态温度是多少? (2)如果此过程发生在封闭气缸中,容积变化功是多少?;(3) 如果此过程发生在开口系统中,技术功是多少? 解：(1)由理想气体定熵过程方程k k p pT T 11212)()(-=K p p T T kk 466)11.0(900)(4.14.011212=⨯==-(2)容积变化功为：kgkJ T T c u u w v /310)466900(717.0)(2121=-⨯=-=-= (3)技术功为：kgkJ T T c h h w p /435)466900(004.1)(2121=-⨯=-=-=4. 某蒸汽动力厂锅炉以40T/h 蒸汽供入汽轮机, 进口焓为3441 kJ/kg ,出口焓为2248 kJ/kg ,汽轮机对环境散热量为6.81×105 kJ/h ,进口处蒸汽速度为70m/s , 出口处蒸汽速度为140m/s , 试求汽轮机功率?解：先根据已知条件求得质量流量s kg m/11.11360040000== 由稳定流动开口系统能量方程：[]s s W W c c z z g h h m Q +-⨯++-⨯=⨯-+-+-+-=)70140(5.00)34412248(11.1136001081.6))(21)()((22521221212汽轮机功率为：kW W s12983=5.已测得喷管某一截面的压力为0.5MPa , 温度为800K ,流速为600m/s , 若空气按理想气体定压比热容计,试求滞止温度和滞止压强。

南京工业大学化工热力学试题（A ）卷（闭）2005~2006年度第二学期使用班级化学工程与工艺专业03级2006.6．班级学号姓名成绩本大题解答（用A或B或C或D）请填入下表：1．关于化工热力学应用的下列说法中不正确的是（）A．可以判断新工艺、新方法的可行性B．预测反应的速率C．通过热力学模型，用易测得数据推算难测数据；用少量实验数据推算大量有用数据D．相平衡数据是分离技术及分离设备开发、设计的理论基础2．超临界流体是下列（）条件下存在的物质A.高于T C和高于P C B．高于T C和低于P CC．低于T C和高于P C D．T C和P C3．混合气体的第二维里系数A . T和P的函数 B. 仅为T的函数 C . T和组成的函数 D . P和组成的函数4. 如被冷物系要求达-15℃，则制冷循环中氨的适宜蒸发温度为（）。

A.-15℃；B. -10℃；C. -20℃；D.-45℃。

5．纯流体在一定温度下，如压力低于该温度下的饱和蒸汽压，则此物质的状态为（）A．饱和蒸汽 B.饱和液体C．过冷液体 D.过热蒸汽6. Wilson方程是工程设计中应用最广泛的描述活度系数的方程。

关于该方程以下说法不正确的是（）A．适用于极性以及缔合体系 B. 不适用于液液部分互溶体系C．提出了局部摩尔分率的新概念 D. 它的超额自由焓模型是根据正规溶液为基础的7．气体经过稳流绝热过程，对外作功，如忽略动能和位能变化，无摩擦损失，则此过程气体焓值（ ）A. 增加 B ． 减少 C ．不变 D. 不能确定8.三参数普遍化方程中，三参数为（ ）。

A ．T r ，P r ，Z ；B ．T r ，P r ，V r ；C ．T r ，P r ，V C ；D ．T r ，P r ，ω 9．对1mol 符合)/(b V RT P -=状态方程的气体， )/(V S ∂∂T应是（ ）A. R/（V-b ）B. RC. -R/PD. R/T10．.不可逆过程中孤立体系的（ ） A.总熵是增加的，也是增加的 B.总熵是减少的，也是减少的 C.总熵是减少的， 但是增加的 D. 总熵是增加的，但是减少的11．对同一朗肯循环装置,如果提高汽轮机进汽压力，其余条件不变，则其热效率（ ） A. 有所提高，乏气干度下降 B. 不变，乏气干度增加 C. 有所提高，乏气干度增加 D. 热效率和干度都不变12.关于制冷原理，以下说法不正确的是（ ） A. 任何气体,经等熵膨胀后,温度都会下降B. 只有当0>-T J μ，经节流膨胀后，气体温度才会降低C. 在相同初态下，等熵膨胀温度降比节流膨胀温度降大D. 任何气体,经节流膨胀后,温度都会下降E. 符合理想气体行为的气体不可用来做节流膨胀过程的制冷介质。

南京工业大学化工热力学试题（A ）卷资格（闭）2010~2011年度第一学期 使用班级 工0801-08082010.12班级 学号 姓名 成绩1.单项选择题（每题1分，共20分）本题解答（用A 或B 或C 或D ）请填入下表：1. 虚拟临界常数法是将混合物看成一个虚拟的纯物质，从而将纯物质对比态原理的计算方法用到混合物上。

.A ．正确B ．错误 2. 对理想气体有A ．()0/<∂∂T P H B. ()0/>∂∂T P H C. ()0/=∂∂T P H D. ()0/=∂∂P T H 3. 熵产生g S ∆是由于 而引起的。

A. 体系与环境之间的热量交换B. 体系与外界功的交换C. 体系内部的不可逆性D. 体系与外界的物质交换 4. 以下4个偏导数中只有 是偏摩尔性质。

A ．()jn nv ns i n nU ,,⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ B. ()j n p ns i n nH ,,⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ C. ()jnP T i n nG ,,⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ D. ()j n T nv i n nA ,,⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂ 5. 分离过程的有效能损失,x L E ∆ 。

A. > 0B. < 0C. = 0D.可正可负6. 超临界流体是下列 条件下存在的物质A. 高于T C 和高于P C B ．高于T C 和低于P C C ．低于T C 和高于P C D ．位于T C 和P C 点7. 纯流体在一定温度下，如压力低于该温度下的饱和蒸汽压，则此物质的状态为 。

A ．饱和蒸汽 B.饱和液体 C ．过冷液体 D.过热蒸汽 8. 对理想溶液具有负偏差的体系中，各组分活度系数γi 。

A ． >1 B. = 0 C. = 1 D. < 19. 气体经过稳流绝热过程，对外作功，如忽略动能和位能变化，无摩擦损失，则此过程气体焓值 。

A. 增加 B ． 减少 C ．不变 D. 不能确定 10. 对同一朗肯循环装置，在绝热条件下如果提高汽轮机入口蒸汽压力，而温度等其余条件不变，则其热效率 。

热力学考试试题一、选择题（每题 5 分，共 30 分）1、下列关于热力学第一定律的表述中，正确的是（）A 系统从外界吸收的热量等于系统内能的增加量与系统对外做功之和B 系统内能的增加量等于系统从外界吸收的热量减去系统对外做功C 系统对外做功等于系统从外界吸收的热量减去系统内能的增加量D 以上表述都不正确2、一定质量的理想气体，在绝热膨胀过程中（）A 气体的内能增大，温度升高B 气体的内能减小，温度降低C 气体的内能不变，温度不变D 气体的内能不变，温度升高3、对于热机，下列说法中正确的是（）A 热机效率越高，做的有用功越多B 热机效率越高，消耗的燃料越少C 热机效率越高，燃料燃烧释放的内能转化为机械能的比例越大D 热机效率可以达到 100%4、下列过程中，可能发生的是（）A 某一物体从外界吸收热量，内能增加，但温度降低B 某一物体从外界吸收热量，内能增加，温度升高C 某一物体对外做功，内能减少，但温度升高D 以上过程都不可能发生5、一定质量的理想气体，在等容变化过程中，温度升高，则（）A 气体压强增大B 气体压强减小C 气体压强不变D 无法确定气体压强的变化6、关于热力学第二定律，下列说法正确的是（）A 不可能使热量从低温物体传向高温物体B 不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化C 第二类永动机不可能制成，是因为它违反了能量守恒定律D 热力学第二定律说明一切宏观热现象都具有方向性二、填空题（每题 5 分，共 20 分）1、热力学温度与摄氏温度的关系为_____，当热力学温度为 273K 时，摄氏温度为_____℃。

2、一定质量的理想气体，在等温变化过程中，压强与体积成_____比。

3、卡诺循环包括_____个等温过程和_____个绝热过程。

4、熵增加原理表明，在任何自然过程中，一个孤立系统的熵总是_____。

三、计算题（每题 15 分，共 30 分）1、一定质量的理想气体，初始状态为压强 p₁＝ 10×10⁵ Pa，体积 V₁＝ 10×10⁻³ m³，温度 T₁＝ 300 K。

热学 1对于理想气体系统来说，在下列过程中，哪个过程系统所吸收的热量、内能的增量和对外作的功三者均为负值？(A) 等体降压过程． (B) 等温膨胀过程．(C) 绝热膨胀过程． (D) 等压压缩过程． ［(D) ］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) ］一定量的理想气体，起始温度为T ，体积为V 0．后经历绝热过程，体积变为2 V 0．再经过等压过程，温度回升到起始温度．最后再经过等温过程，回到起始状态．则在此循环过程中(A) 气体从外界净吸的热量为负值． (B) 气体对外界净作的功为正值． (C) 气体从外界净吸的热量为正值．(D) 气体内能减少． ［ (A) ］质量一定的某种理想气体，(1) 对等压过程来说，气体的密度随温度的增加而__成反比地减小__，并绘出曲线．(2) 对等温过程来说，气体的密度随压强的增加而_成正比地增加_，并绘出曲线．1 mol 的单原子分子理想气体，在1 atm 的恒定压强下，从0℃加热到100℃，则气体的内能改变了_1.25×103 _J ．(普适气体常量R ＝8.31 J ·mol -1·K -1 )已知1 mol 的某种理想气体(其分子可视为刚性分子)，在等压过程中温度上升1 K ，内能增加了20.78 J ，则气体对外作功为_8.31 J _，气体吸收热量为__29.09 J ___． (普适气体常量11K mol J 31.8--⋅⋅=R )OTTρO TTρ两个相同的容器装有氢气，以一细玻璃管相连通，管中用一滴水银作活塞，如图所示．当左边容器的温度为 0℃、而右边容器的温度为20℃时，水银滴刚好在管的中央．试问，当左边容器温度由 0℃增到 5℃、而右边容器温度由20℃增到30℃时，水银滴是否会移动？如何移动？ 解：据力学平衡条件，当水银滴刚好处在管的中央维持平衡时，左、右两边氢气的压强相等、体积也相等，两边气体的状态方程为： p 1V 1=(M 1 / M mol )RT 1 ，p 2V 2=(M 2 / M mol )RT 2 ． 由p 1= p 2得：V 1 / V 2= (M 1 / M 2)(T 1 / T 2) ． 开始时V 1= V 2，则有M 1 / M 2= T 2/ T 1＝293/ 273． 当温度改变为1T '＝278 K ，2T '＝303 K 时，两边体积比为()221121//T M T M V V ''=''＝0.9847 <1． 即21V V '<' ． 可见水银滴将向左边移动少许．一容积为10 cm 3的电子管，当温度为300 K 时，用真空泵把管内空气抽成压强为 5×10-6 mmHg 的高真空，问此时管内有多少个空气分子？这些空气分子的平均平动动能的总和是多少？平均转动动能的总和是多少？平均动能的总和是多少？(760 mmHg ＝1.013×105Pa ，空气分子可认为是刚性双原子分子) (波尔兹曼常量k =1.38×10-23J/K )解：设管内总分子数为N ．由p = nkT = NkT / V(1) N = pV / (kT ) = 1.61×1012个． (2) 分子的平均平动动能的总和= (3/2) NkT = 10-8 J (3) 分子的平均转动动能的总和= (2/2) NkT = 0.667×10-8 J (4) 分子的平均动能的总和= (5/2) NkT = 1.67×10-8 J假设地球大气层由同种分子构成，且充满整个空间，并设各处温度T 相等．试根据玻尔兹曼分布律计算大气层中分子的平均重力势能P ε．(已知积分公式⎰∞+-=01/!d e n ax n a n x x )解：取z 轴竖直向上，地面处z ＝0，根据玻尔兹曼分布律，在重力场中坐标在x ~x ＋d x ，y ~y ＋d y ，z ~z ＋d z 区间内具有各种速度的分子数为d N ＝n 0exp[-mgz / (kT )]d x d y d zn 0为地面处分子数密度，则分子重力势能的平均值为 ⎰⎰∞∞=00d d NNmgz εP⎰⎰⎰⎰⎰⎰∞∞-∞∞-∞∞∞-∞∞-∞--=xy z kT mgz/n x y z mgz kT mgz/n d d d )](exp[d d d )](exp[0zkT mgz/zz kT mgz/mg d )](exp[d )](exp[00⎰⎰∞∞--=)()]([2mg kT/mg kT/mg == kT许多星球的温度达到108 K ．在这温度下原子已经不存在了，而氢核(质子)是存在的．若把氢核视为理想气体，求：(1) 氢核的方均根速率是多少？ (2) 氢核的平均平动动能是多少电子伏特？（普适气体常量R ＝8.31 J ·mol -1·K -1 ，1 eV ＝1.6×10-19 J ，玻尔兹曼常量k ＝1.38×10-23 J ·K -1 )解：(1) 由 ()mol 2/12/3M RT =v而氢核M mol ＝1×10-3 kg ·mol -1∴ ()2/12v＝1.58×106 m ·s -1．(2) kT w 23=＝1.29×104 eV ．今测得温度为t 1＝15℃，压强为p 1＝0.76 m 汞柱高时，氩分子和氖分子的平均自由程分别为：Ar λ＝ 6.7×10-8 m 和Ne λ=13.2×10-8 m ，求： (1) 氖分子和氩分子有效直径之比d Ne / d Ar ＝？ (2) 温度为t 2＝20℃，压强为p 2＝0.15 m 汞柱高时，氩分子的平均自由程/Arλ＝？解：(1) 据 ()p d kT 22/π=λ得 d Ne / d Ar = ()2/1NeAr /λλ= 0.71 ． 3分(2) /Ar λ＝Ar λ(p 1 / p 2)T 2 / T 1=()()2732731221Ar++t p t p λ＝3.5×10-7 m ． 2分一气缸内盛有一定量的刚性双原子分子理想气体，气缸活塞的面积S =0.05 m 2，活塞与气缸壁之间不漏气，摩擦忽略不计．活塞右侧通大气，大气压强p 0 =1.0×105 Pa ． 劲度系数k =5×104 N/m 的一根弹簧的两端分别固定于活塞和一固定板上(如图)．开始时气缸内气体处于压强、体积分别为p 1 = p 0 =1.0×105 Pa ，V 1 = 0.015 m 3的初态．今缓慢加热气缸，缸内气体缓慢地膨胀到V 2 =0.02 m 3．求：在此过程中气体从外界吸收的热量．解：由题意可知气体处于初态时，弹簧为原长．当气缸内气体体积由V 1膨胀到V 2时弹簧被压缩，压缩量为1.012=-=SV V l m ．气体末态的压强为 502102⨯=+=Slk p p Pa ．气体内能的改变量为 △E = ν C V (T 2－T 1) = i ( p 2V 2－ p 1V 1) /2 =6.25×103 J ．缸内气体对外作的功为 7502120=+=kl Sl p W J缸内气体在这膨胀过程中从外界吸收的热量为 Q =△E +W =6.25×103+0.75×103=7×103 J ．一定量的单原子分子理想气体，从A 态出发经等压过程膨胀到B 态，又经绝热过程膨胀到C 态，如图所示．试求这全过程中气体对外所作的功，内能的增量以及吸收的热量．解：由图可看出 p A V A = p C V C 从状态方程 pV =νRT 可知 T A =T C ， 因此全过程A →B →C 的 ∆E =0． B →C 过程是绝热过程，有Q BC = 0．A →B 过程是等压过程，有 )(25)( A A B B A B p AB V p V p T T C Q -=-=ν＝14.9×105 J ． 故全过程A →B →C 的 Q = Q BC +Q AB =14.9×105 J ． 根据热一律Q =W +∆E ，得全过程A →B →C 的W = Q －∆E ＝14.9×105 J ．1 mol 理想气体在T 1 = 400 K 的高温热源与T2 = 300 K 的低温热源间作卡诺循环（可逆的），在400 K 的等温线上起始体积为V 1 = 0.001 m 3，终止体积为V 2 = 0.005 m 3，试求此气体在每一循环中(1) 从高温热源吸收的热量Q 1 (2) 气体所作的净功W(3) 气体传给低温热源的热量Q 2解：(1) 312111035.5)/ln(⨯==V V RT Q J(2) 25.0112=-=T Tη.311034.1⨯==Q W η J (3) 3121001.4⨯=-=W Q Q J一定量的刚性双原子分子的理想气体，处于压强p 1 =10 atm 、温度T 1 =500 K 的平衡态．后经历一绝热过程达到压强p 2 =5 atm 、温度为T 2的平衡态．求T 2．解：根据绝热过程方程： p 1－γ T γ 常量，可得 T 2=T 1( p 1 / p 2 )(1－γ ) /γ 刚性双原子分子 γ =1.4 ，代入上式并代入题给数据，得 T 2 =410 K“功，热量和内能都是系统状态的单值函数”这种说法对吗？如有错请改正。