【大题】工科物理大作业热力学

©物理系_2012_09《大学物理AII 》作业 No.12 热力学第二定律一、判断题：（用“T ”和“F ”表示）[ T ] 1．任何可逆热机的效率均可表示为：高低T T -=1η 解：P301，根据卡诺热机的效率[ F ] 2．若要提高实际热机的效率, 可采用摩尔热容量较大的气体做为工作物质。

解：P294-295，根据热机效率的定义吸净Q A =η，显然工作物质从高温热源吸收的热量越少，对外作的功越多，其效率越高。

根据热量的定义T C MmQ ∆=，温差一定的时候，摩尔热熔C 与热量成正比。

[ F ] 3．一热力学系统经历的两个绝热过程和一个等温过程，可以构成一个循环过程 解：P308题知循环构成了一个单热源机，这违反了开尔文表述。

[ F ] 4．不可逆过程就是不能沿相反方向进行的过程。

解：P303 [ T ] 5．一定量的理想气体向真空作绝热自由膨胀，体积由1V 增至2V ，在此过程中A =0，Q =0，0=∆T ，0>∆S 。

解：P292，P313二、选择题：1．如果卡诺热机的循环曲线所包围的面积从图中的a b c d a 增大为 a b ′c ′d a ，那么循环a b c d a 与a b ′c ′d a 所作的功和热机效率变化情况是： [ D ] (A) 净功增大，效率提高(B) 净功增大，效率降低(C) 净功和效率都不变 (D) 净功增大，效率不变 解：卡诺循环的效率121T T-=η只与二热源温度有关，曲线所围面积在数值上等于净功，所以净功增大，效率不变。

2．对于循环热机，在下面节约与开拓能源的几个设想中，理论上可行的是： [ B ] (A) 改进技术，使热机的循环效率达100%(B) 利用海面与海面下的海水温差进行热机循环作功 (C) 从一个热源吸热，不断作等温膨胀，对外作功 (D) 从一个热源吸热，不断作绝热膨胀，对外作功解：根据热力学第二定律，(A)是第二类永动机，是不可能制成的；(C)是单热源机；(D)是从热源吸热怎么作绝热膨胀。

可编辑修改精选全文完整版高考物理力学知识点之热力学定律真题汇编附答案一、选择题1．一定质量的理想气体，从状态M开始，经状态N、Q回到原状态M，其p-V图象如图所示，其中QM平行于横轴，NQ平行于纵轴．则（）A．M→N过程气体温度不变B．N→Q过程气体对外做功C．N→Q过程气体内能减小D．Q→M过程气体放出热量2．下列说法正确的是（）A．决定封闭理想气体压强大小的是，分子密集程度和分子的平均动能B．决定理想气体压强的是，分子平均动能和分子种类C．质量相同的0C︒的水和0C︒的冰具有相同的内能D．一定质量的理想气体绝热自由膨胀过程，内能一定减少3．下列过程中可能发生的是（）A．将两瓶不同液体混合，然后它们又自发地各自分开B．利用其他手段，使低温物体温度更低，高温物体的温度更高C．打开一高压密闭容器，其内气体自发溢出后又自发溢进去，恢复原状D．某种物质从高温热源吸收20kJ的热量，全部转化为机械能，而没有产生其他任何影响4．下面几幅图中，有关功与内能的说法中正确的是A．图1中迅速下压活塞，棉花会燃烧起来，说明热传递可以使物体的温度升高B．图2中重物下落带动叶片转动，由于叶片向水传递热量而使水的温度升高C．图3中降落的重物使发电机发电，电流对水做功使水的温度升高D．做功和热传递都可以使物体的内能增加5．根据学过的热学中的有关知识，判断下列说法中正确的是()A．机械能可以全部转化为内能，内能也可以全部用来做功转化成机械能B．凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性，在热传递中，热量只能从高温物体传递给低温物体，而不能从低温物体传递给高温物体C．尽管科技不断进步，热机的效率仍不能达到100%，制冷机却可以使温度降到－293 ℃D．第一类永动机违背能量守恒定律，第二类永动机不违背能量守恒定律，随着科技的进步和发展，第二类永动机可以制造出来6．关于永动机和热力学定律的讨论，下列叙述正确的是（）A．第二类永动机违背能量守恒定律B．如果物体从外界吸收了热量，则物体的内能一定增加C．保持气体的质量和体积不变，当温度升高时，每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多D．做功和热传递都可以改变物体的内能，但从能的转化或转移的观点来看这两种改变方式没有区别7．如图所示，一定质量的理想气体密封在绝热(即与外界不发生热交换)容器中，容器内装有一可以活动的绝热活塞．今对活塞施以一竖直向下的压力F，使活塞缓慢向下移动一段距离后，气体的体积减小．若忽略活塞与容器壁间的摩擦力，则被密封的气体( )图13－2－4A．温度升高，压强增大，内能减少B．温度降低，压强增大，内能减少C．温度升高，压强增大，内能增加D．温度降低，压强减小，内能增加8．根据热力学定律和分子动理论可知，下列说法中正确的是( )A．已知阿伏加德罗常数和某物质的摩尔质量，一定可以求出该物质分子的质量B．满足能量守恒定律的宏观过程一定能自发地进行C．布朗运动就是液体分子的运动，它说明分子做永不停息的无规则运动D．当分子间距离增大时，分子间的引力和斥力同时减小，分子势能一定增大9．下列说法正确的是_________．A．布朗运动是液体分子的无规则运动B．只有外界对物体做功才能增加物体的内能C．功转变为热的实际宏观过程是可逆过程D．一定量的气体，在压强不变时，分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而增加10．在下列叙述中，正确的是A．物体里所有分子动能的总和叫做物体的内能B．—定质量的气体，体积不变时，温度越高，气体的压强就越大C．对一定质量的气体加热，其内能一定增加D．随着分子间的距离增大分子间引力和斥力的合力一定减小11．如图所示，绝热容器中间用隔板隔开，左侧装有气体，右侧为真空．现将隔板抽掉，让左侧气体自由膨胀到右侧直至平衡，在此过程中()A．气体对外界做功，温度降低，内能减少B．气体对外界做功，温度不变，内能不变C．气体不做功，温度不变，内能不变D．气体不做功，温度不变，内能减少12．一定质量的理想气体，从状态a开始，经历ab、bc、ca三个过程回到原状态，其V-T 图像如图所示，其中图线ab的反向延长线过坐标原点O，图线bc平行于T轴，图线ca平行于V轴，则（）A．ab过程中气体压强不变，气体从外界吸热B．bc过程中气体体积不变，气体不吸热也不放热C．ca过程中气体温度不变，气体从外界吸热D．整个变化过程中气体的内能先减少后增加13．下列说法正确的是（）A．物体放出热量，其内能一定减小B．物体对外做功，其内能一定减小C．物体吸收热量，同时对外做功，其内能可能增加D．物体放出热量，同时对外做功，其内能可能不变14．研究表明，新冠病毒耐寒不耐热，温度在超过56℃时，30分钟就可以灭活。

合肥学院《大学物理Ⅰ》自主学习材料《大学物理学》热力学基础一、选择题13-1．如图所示，bca 为理想气体的绝热过程，b1a 和b2a 是任意过程，则上述两过程中气体做功与吸收热量的情况是( )pa2（A）b1a 过程放热、作负功，b2a 过程放热、作负功；c（B）b1a 过程吸热、作负功，b2a 过程放热、作负功；1b（C）b1a 过程吸热、作正功，b2a 过程吸热、作负功；VO （D）b1a 过程放热、作正功，b2a 过程吸热、作正功。

【提示：体积压缩，气体作负功；三个过程中 a 和b 两点之间的内能变化相同，bca 线是绝热过程，既不吸热也不放热，b1a 过程作的负功比b2a 过程作的负功多，由Q W E 知b2a 过程放热，b1a 过程吸热】13-2．如图，一定量的理想气体，由平衡态 A 变到平衡态B，且他们的压强相等，即P P 。

A B问在状态 A 和状态 B 之间，气体无论经过的是什么过程，气体必然( )p （A）对外作正功；（B）内能增加；（C）从外界吸热；（D）向外界放热。

AB【提示：由于T T ，必有A B E E ；而功、热量是A BV 过程量，与过程有关】O13-3．两个相同的刚性容器，一个盛有氢气，一个盛氦气( 均视为刚性理想气体) ，开始时它们的压强和温度都相同，现将 3 J 的热量传给氦气，使之升高到一定的温度，若氢气也升高到同样的温度，则应向氢气传递热量为( )（A） 6 J ；（B）3 J ；（C）5 J ；（D）10 J 。

【提示：等体过程不做功，有Q E ，而M iE R TM 2mol，所以需传 5 J 】13-4．有人想象了如图所示的四个理想气体的循环过程，则在理论上可以实现的是（）pp绝热等温绝热等体等温绝热Op 等（）AV Op（）B等压V 绝热绝热体等温绝热OOVV （）C（）D【提示：(A) 绝热线应该比等温线陡，（B）和（C）两条绝热线不能相交】热力学基础-1合肥学院《大学物理Ⅰ》自主学习材料13-5．一台工作于温度分别为327℃和27℃的高温热源与低温热源之间的卡诺热机，每经历一个循环吸热2000J，则对外做功（）（A）2000 J ；（B）1000 J ；（C）4000 J ；（D）500 J 。

热学部分大作业选择题:1.如图，一定量的理想气体，由平衡状态A变到平衡状态B (p A= p B)，则无论经过的是什么过程，系统必然对外作正功．(B) 内能增加．(A)(C) 从外界吸热．(D) 向外界放热．2.设有以下一些过程：(1) 两种不同气体在等温下互相混合．(2) 理想气体在定体下降温．(3) 液体在等温下汽化.(4) 理想气体在等温下压缩．(5) 理想气体绝热自由膨胀．在这些过程中，使系统的熵增加的过程是：(A) (1)、(2)、(3). (B) (2)、(3)、(4).(C) (3)、(4)、(5). (D) (1)、(3)、(5).3.一容器贮有某种理想气体，其分子平均自由程为0λ，若气体的热力学温度降到原来的一半，但体积不变，分子作用球半径不变，则此时平均自由程为(A) 02λ．(B)λ．(C) 2/λ．(D)λ/ 2．4.如图所示，一绝热密闭的容器，用隔板分成相等的两部分，左边盛有一定量的理想气体，压强为p0，右边为真空．今将隔板抽去，气体自由膨胀，当气体达到平衡时，气体的压强是(A) p0．(B) p0 / 2．(C)2γp0．(D) p0 / 2γ．(=γCp/C V)5.一绝热容器，用质量可忽略的绝热板分成体积相等的两部分．两边分别装入质量相等、温度相同的H2气和O2气．开始时绝热板P固定．然后释放之，板P将发生移动(绝热板与容器壁之间不漏气且摩擦可以忽略不计)，在达到新的平衡位置后，若比较两边温度的高低，则结果是：(A) H2气比O2气温度高．(B) O2气比H2气温度高．(C)两边温度相等且等于原来的温度．(D) 两边温度相等但比原来的温度降低了．6.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．7. 1 mol刚性双原子分子理想气体，当温度为T时，其内能为(A)RT23．(B)kT23．(C) RT 25． (D) kT 25．（式中R 为普适气体常量，k 为玻尔兹曼常量）8. 理想气体经历如图所示的abc 平衡过程，则该系统对外作功W ，从外界吸收的热量Q 和内能的增量E ∆的正负情况如下： (A) ΔE >0，Q >0，W <0．(B) ΔE >0，Q >0，W >0． (C) ΔE >0，Q <0，W <0．(D) ΔE <0，Q<0，W <0． 9. 某理想气体状态变化时，内能随体积的变化关系如图中AB 直线所示．A →B 表示的过程是 (A) 等压过程． (B) 等体过程．(C) 等温过程． (D) 绝热过程．10. 一定量理想气体经历的循环过程用V －T 曲线表示如图．在此循环过程中，气体从外界吸热的过程是 (A) A →B ． (B) B →C ．(D) B →C 和B →C ．T ，气体分子的质量为m ．根据理想气x 方向的分量平方的平均值(A) m kT x 32=v ． (B) m kT x 3312=v ． (C) m kT x /32=v ． (D) m kT x /2=v ．12. 玻尔兹曼分布律表明：在某一温度的平衡态，(1) 分布在某一区间(坐标区间和速度区间)的分子数，与该区间粒子的能量成正比．(2) 在同样大小的各区间(坐标区间和速度区间)中，能量较大的分子数较少；能量较小的分子数较多．(3) 在大小相等的各区间(坐标区间和速度区间)中比较，分子总是处于低能态的概率大些．(4) 分布在某一坐标区间内、具有各种速度的分子总数只与坐标区间的间隔成正比，与粒子能量无关．以上四种说法中，(A) 只有(1)、(2)是正确的．(B) 只有(2)、(3)是正确的．(C) 只有(1)、(2)、(3)是正确的．(D) 全部是正确的．13. 两个完全相同的气缸内盛有同种气体，设其初始状态相同，今使它们分别作绝热压缩至相同的体积，其中气缸1内的压缩过程是非准静态过程，而气缸2内的压缩过程则是准静态过程．比较这两种情况的温度变化：(A) 气缸1和2内气体的温度变化相同．(B) 气缸1内的气体较气缸2内的气体的温度变化大．(C) 气缸1内的气体较气缸2内的气体的温度变化小．(D) 气缸1和2内的气体的温度无变化．14. 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 pO V a b c V O pOV b1 2 ac运动的能量不能变为有规则运动的能量．15. 如图，bca 为理想气体绝热过程，b 1a 和b 2a 是任意过程，则上述两过程中气体作功与吸收热量的情况是:(A) b 1a 过程放热，作负功；b 2a 过程放热，作负功．(B) b 1a 过程吸热，作负功；b 2a 过程放热，作负功．(C) b 1a 过程吸热，作正功；b 2a 过程吸热，作负功．(D) b 1a 过程放热，作正功；b 2a 过程吸热，作正功．16. 热力学第二定律表明：(A) 不可能从单一热源吸收热量使之全部变为有用的功．(B) 在一个可逆过程中，工作物质净吸热等于对外作的功．(C) 摩擦生热的过程是不可逆的．(D) 热量不可能从温度低的物体传到温度高的物体．17. 设有下列过程：(1) 用活塞缓慢地压缩绝热容器中的理想气体．(设活塞与器壁无摩擦)(2) 用缓慢地旋转的叶片使绝热容器中的水温上升．(3) 一滴墨水在水杯中缓慢弥散开．(4) 一个不受空气阻力及其它摩擦力作用的单摆的摆动．其中是可逆过程的为(A) (1)、(2)、(4)．(B) (1)、(2)、(3)．(C) (1)、(3)、(4)．(D) (1)、(4)．18. 某理想气体分别进行了如图所示的两个卡诺循环：Ⅰ(abcda )和Ⅱ(a'b'c'd'a')，且两个循环曲线所围面积相等．设循环Ｉ的效率为η，每次循环在高温热源处吸的热量为Q ，循环Ⅱ的效率为η′，每次循环在高温热源处吸的热量为Q ′，则(A) η < η′, Q < Q ′. (B) η < η′, Q > Q ′.(C) η > η′, Q < Q ′. (D) η > η′, Q > Q ′.19. 一物质系统从外界吸收一定的热量，则(A) 系统的内能一定增加．(B) 系统的内能一定减少．(C) 系统的内能一定保持不变．(D) 系统的内能可能增加，也可能减少或保持不变．20. 一定量的理想气体，从p －V 图上初态a 经历(1)或(2)过程到达末态b ，已知a 、b 两态处于同一条绝热线上(图中虚线是绝热线)，则气体在(A) (1)过程中吸热，(2) 过程中放热． (B) (1)过程中放热，(2) 过程中吸热． (C) 两种过程中都吸热．(D) 两种过程中都放热．21. 气缸中有一定量的氮气(视为刚性分子理想气体)，经过绝热压缩，使其压强变为原来的2倍，问气体分子的平均速率变为原来的几倍？(A) 22/5． (B) 22/7．(C) 21/5． (D) 21/7．填空题1. 已知f (v )为麦克斯韦速率分布函数，N 为总分子数，则(1) 速率v > 100 m ·s -1的分子数占总分子数的百分比的表达式为_________； V p O a b cda 'b 'c 'd 'p V(2) 速率v > 100 m ·s -1的分子数的表达式为__________________．2. 当理想气体处于平衡态时，若气体分子速率分布函数为f (v )，则分子速率处于最概然速率v p 至∞范围内的概率△N / N ＝________________．3. 如图，温度为T 0，2 T 0，3 T 0三条等温线与两条绝热线围成三个卡诺循环：(1) abcda ，(2) dcefd ，(3) abefa ，其效率分别为 η1____________，η2____________，η 3 ____________．4. 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_______________J ．(普适气体常量R ＝8.31 J ·mol -1·K -1 )5. 如图所示，一定量的理想气体经历a →b →c 过程，在此过程中气体从外界吸收热量Q ，系统内能变化∆E ，请在以下空格内填上>0或<0或= 0：Q _____________，∆E ___________． 6. 一定量理想气体，从同一状态开始使其体积由V 1膨胀到2V 1，分别经历以下三种过程：(1) 等压过程；(2) 等温过程；(3)绝热过程．其中：__________过程气体对外作功最多；____________过程气体内能增加最多；__________过程气体吸收的热量最多．7. 一热机从温度为 727℃的高温热源吸热，向温度为 527℃的低温热源放热．若热机在最大效率下工作，且每一循环吸热2000 J ，则此热机每一循环作功_________________ J ．8. 在推导理想气体压强公式中，体现统计意义的两条假设是(1) ______________________________________________________；(2) ______________________________________________________．9. 有一卡诺热机，用290 g 空气为工作物质，工作在27℃的高温热源与 -73℃的低温热源之间，此热机的效率η＝______________．若在等温膨胀的过程中气缸体积增大到2.718倍，则此热机每一循环所作的功为_________________．(空气的摩尔质量为29×10-3kg/mol ，普适气体常量R ＝8.31 11K mol J --⋅⋅)10. 从分子动理论导出的压强公式来看, 气体作用在器壁上的压强, 决定于______________________和_______________________．11. 已知一定量的理想气体经历p －T 图上所示的循环过程，图中各过程的吸热、放热情况为：(1) 过程1－2中，气体__________．(2) 过程2－3中，气体__________．(3) 过程3－1中，气体__________． 计算题 1. 容器内有11 kg 二氧化碳和2 kg 氢气(两种气体均视为刚性分子的理想气体)，已知混合气体的内能是8.1×106 J ．求：(1) 混合气体的温度；(2) 两种气体分子的平均动能．(二氧化碳的M mol ＝44×10-3 kg ·mol -1 ,玻尔兹曼常量k ＝1.38×10-23 J ·K -1摩尔气体常量R ＝8.31 J ·mol -1·K -1 )[ T ＝300 K ; kT252=ε＝1.04×10-20 J ]2. 一定量的刚性双原子分子理想气体，开始时处于压强为 p 0 = 1.0×105 Pa ，体积为V 0 =4×10-3 m 3，温度为T 0 = 300 K 的初态，后经等压膨胀过程温度上升到T 1 = 450 K ，再经绝热过程温度降回到T 2 = 300 K ，求气体在整个过程中对外作的功．[ W =700 J ． ] p O3T 02T 0T 0f a d b c e p V p T O 1 2 33. 温度为25℃、压强为1 atm 的1 mol 刚性双原子分子理想气体，经等温过程体积膨胀至原来的3倍． (普适气体常量R ＝8.31 1--⋅⋅K mol J 1，ln 3=1.0986)(1) 计算这个过程中气体对外所作的功．(2) 假若气体经绝热过程体积膨胀为原来的3倍，那么气体对外作的功又是多少？[W= 2.72×103 J ; W ＝2.20×103 J ]4. 容器内有M = 2.66 kg 氧气，已知其气体分子的平动动能总和是E K =4.14×105 J ，求：(1) 气体分子的平均平动动能；(2) 气体温度．(阿伏伽德罗常量N A ＝6.02×1023 /mol ，玻尔兹曼常量k ＝1.38×10-23 J ·K -1 )[ 211027.8-⨯=w J ;k wT 32=＝ 400 K ] 5. 一定量的某种理想气体，开始时处于压强、体积、温度分别为p 0=1.2×106 Pa ，V 0=8.31×10－3m 3，T 0 =300 K 的初态，后经过一等体过程，温度升高到T 1 =450 K ，再经过一等温过程，压强降到p = p 0的末态．已知该理想气体的等压摩尔热容与等体摩尔热容之比C p /C V =5/3．求：(1) 该理想气体的等压摩尔热容C p 和等体摩尔热容C V ．(2) 气体从始态变到末态的全过程中从外界吸收的热量．(普适气体常量R = 8.31 J·mol －1·K －1) [ R C p 25= 和 RC V 23= ; Q = △E +W =1.35×104 J ．]6. 理想气体作卡诺循环，高温热源的热力学温度是低温热源的热力学温度的n 倍，求气体在一个循环中将由高温热源所得热量的多大部分交给了低温热源． [ n Q Q 112= ] 7. 一超声波源发射超声波的功率为10 W ．假设它工作10 s ，并且全部波动能量都被1 mol氧气吸收而用于增加其内能，则氧气的温度升高了多少？(氧气分子视为刚性分子，普适气体常量R ＝8.31 J ·mol -1·K -1 )[ ∆T ＝4.81 K ． ]8. 1 kg 某种理想气体，分子平动动能总和是1.86×106 J ，已知每个分子的质量是3.34×10-27 kg ，试求气体的温度．（玻尔兹曼常量 k ＝1.38×10-23 J ·K -1）[k w T 32== 300 K ] 9. 有ν 摩尔的刚性双原子分子理想气体，原来处在平衡态，当它从外界吸收热量Q 并对外作功A 后，又达到一新的平衡态．试求分子的平均平动动能增加了多少．(用ν、Q 、A和阿伏伽德罗常数N A 表示)[23=∆w k ∆T =3(Q -A ) / (5ν N A ) 式中N A 为阿伏伽德罗常数． ] 10. 容积V ＝1 m 3的容器内混有N 1＝1.0×1025个氢气分子和N 2＝4.0×1025个氧气分子，混合气体的温度为 400 K ，求：(1) 气体分子的平动动能总和．(2) 混合气体的压强． (普适气体常量R ＝8.31 J ·mol -1·K -1 ) 【 51014.4⨯=K E J ； p = n kT ＝2.76×105 Pa 】11. 以氢(视为刚性分子的理想气体)为工作物质进行卡诺循环，如果在绝热膨胀时末态的压强p 2是初态压强p 1的一半，求循环的效率．[ %18112=-=T T η ]12. 将1 kg 氦气和M kg 氢气混合，平衡后混合气体的内能是2.45×106 J ，氦分子平均动能是 6×10-21 J ，求氢气质量M ． [ 51.02H =M kg ]热学部分习题解答一、选择题：1. B2. D3. B4. B5. B6. D7. C8. B9. A 10. A 11. D 12. B 13. B14. C 15. B 16. C 17. D 18. B 19. D 20. B 21. D二、填空题：1. ［ (1) ⎰∞100d )(vv f (2) ⎰∞100d )(vv Nf］ 2. ［⎰∞p f v v v d )(］3. ［33.3％ ； 50％ ；66.7％ ］4. ［１．25×103Ｊ］5. ［>0; >0］6. [等压；等压；等压]7. [400J ]8. [(1) 沿空间各方向运动的分子数目相等; (2) 222zy x v v v == ] 9. [ 33.3％ ; 8.31×103 J ]10. [单位体积内的分子数n ; 分子的平均平动动能 ]11. [ 吸热 ; 放热 ; 放热 ]三、计算题：1. 解：(1) RTM M i RT M M i E 2mol 221mol 1122+= RM M i M M i E/T ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=2mol 221mol 1122＝300 K(2) kT 261=ε＝1.24×10-20 JkT 252=ε＝1.04×10-20 J2. 解：等压过程末态的体积 1001T T V V =等压过程气体对外作功)1()(01000101-=-=T T V p V V p W =200 J根据热力学第一定律，绝热过程气体对外作的功为W 2 =－△E =－νC V (T 2－T 1)这里 000RT V p =ν，R C V 25=，则 500)(25120002==--=T T T V p W J气体在整个过程中对外作的功为 W = W 1+W 2 =700 J ．3. 解：(1) 等温过程气体对外作功为⎰⎰===000333ln d d V V V V RT V V RT V p W 2分=8.31×298×1.0986 J = 2.72×103 J 2分 (2) 绝热过程气体对外作功为V V V p V p W V V V V d d 00003003⎰⎰-==γγRT V p 1311131001--=--=--γγγγ2分 ＝2.20×103 J2分 4. 解：(1) M / M mol =N / N A∴ N =MN A / M mol21A mol 1027.8-⨯===MN E M N E w K k J3分 (2) k wT 32=＝ 400 K2分 5. 解：(1) 由 35=V p C C 和 R C C V p =-可解得 R C p 25= 和 R C V 23= 2分(2) 该理想气体的摩尔数 ==000RT V p ν 4 mol在全过程中气体内能的改变量为 △E =ν C V (T 1－T 2)=7.48×103 J2分 全过程中气体对外作的功为 011lnp p RT W ν= 式中 p 1 ∕p 0=T 1 ∕T 0则 30111006.6ln ⨯==T T RT W ν J ． 2分 全过程中气体从外界吸的热量为 Q = △E +W =1.35×104 J ． 2分6. 解：理想气体卡诺循环的效率 121T T T -=η1分 ∵ 21nT T = n 11-=η1分 又据 n Q Q 11112-=-=η1分得 n Q Q 112= 2分7. 解： A = Pt = T iR v ∆21， 2分∴ ∆T = 2Pt /(v iR )＝4.81 K ． 3分8. 解： N = M / m ＝0.30×1027 个 1分==N E w K / 6.2×10-21 J 1分k wT 32== 300 K 3分 9. 解：设两个平衡态的温度差为∆T ，则Q -A =∆E =25νR ∆T =25ν N A k ∆T 3分∴23=∆w k ∆T =3(Q -A ) / (5ν N A ) 2分式中N A 为阿伏伽德罗常数． 10. 解：(1) 211028.823-⨯==kT w J()5211014.423⨯=+==kT N N w N E K J (2) p = n kT ＝2.76×105 Pa 11. 解：根据卡诺循环的效率121T T -=η 1分 由绝热方程：212111T p T p --=γγ 1分 得 γγ11212)(-=p p T T氢为双原子分子， 40.1=γ， 由2112=p p 1分 得82.012=T T 1分 %18112=-=T T η 1分12. 解：kT w 23= 29032==k w T K5m o l He He 1004.923⨯==RT M M E J2分而 6He H 1055.12⨯=-=E E E J 又RT M ME mol H 252= ∴ 51.02H =M kg 3分。

黑体辐射杨威1221102 1122110212摘要:黑体辐射问题是经典物理学遇到的极大的挑战，普朗克利用能量子假设成功的解决了这一问题，从而引发了物理学重大的变革。

本文主要就黑体辐射问题的来源、普朗克如何解决问题加以介绍。

关键词:黑体辐射、紫外灾难、普朗克、能量子假设一、问题来源与困难1.1热辐射的基本概念一切物质的分子都包含带电粒子，分子的热运动导致物体不断地向外发射电磁波，我们称它为热辐射。

一切温度高于绝对零度的物体都能产生热辐射，温度越高，辐射出的总能量就越大，短波成分也越多。

我们定义辐射出射度M(T)为在温度为T时，单位时间内从辐射源表面单位面积上辐射出的能量的总和。

单位波长间隔内的辐射出射度称单色辐射出射度，用Mλ(T)表示。

物体除了能发射电磁波，同时还能吸收或反射电磁波，我们定义单色吸收比为物体吸收单位波长内电磁波能量与相应波长入射电磁波能量之比，用αλ(T)表示。

德国物理学家基尔霍夫于1859年提出了热辐射定律，它用于描述物体的辐射与吸收比之间的关系。

表示如下：Mλ(T)⁄=Iλ(T)αλ(T)其中Iλ(T)是温度和波长的函数，与物体的具体形式无关。

1.2黑体在任何条件下，对任何波长的外来辐射完全吸收而无反射的物体，即吸收比为1的物体就称为绝对黑体，简称为黑体。

事实上当然不存在绝对黑体，但有些物体可以近似地作为黑体来处理，比如，一束光一旦从狭缝射入空腔体内，就很难再通过该狭缝反射回来，那么这个开着狭缝的空腔体就可以看作是黑体。

根据基尔霍夫热辐射定律，由于Iλ(T)与物体的具体形式无关，当αλ(T)为1时，Mλ(T)达到最大，所以黑体既是吸收能量最强的物体也是辐射能力最强的物体。

1.3实验现象物理学家根据黑体模型得到了黑体辐射的实验现象，如下图1所示。

1879年，斯特藩根据实验曲线总结出一个定律：黑体的辐射出射度与黑体的绝对温度四次方成正比，即M (T )=σT 4，称为斯特藩-玻耳兹曼定律。

©物理系_2012_09《大学物理AII 》作业 No.12 热力学第二定律一、判断题：（用“T ”和“F ”表示）[ T ] 1．任何可逆热机的效率均可表示为：高低T T -=1η 解：P301，根据卡诺热机的效率[ F ] 2．若要提高实际热机的效率, 可采用摩尔热容量较大的气体做为工作物质。

解：P294-295，根据热机效率的定义吸净Q A =η，显然工作物质从高温热源吸收的热量越少，对外作的功越多，其效率越高。

根据热量的定义T C MmQ ∆=，温差一定的时候，摩尔热熔C 与热量成正比。

[ F ] 3．一热力学系统经历的两个绝热过程和一个等温过程，可以构成一个循环过程 解：P308题知循环构成了一个单热源机，这违反了开尔文表述。

[ F ] 4．不可逆过程就是不能沿相反方向进行的过程。

解：P303 [ T ] 5．一定量的理想气体向真空作绝热自由膨胀，体积由1V 增至2V ，在此过程中A =0，Q =0，0=∆T ，0>∆S 。

解：P292，P313二、选择题：1．如果卡诺热机的循环曲线所包围的面积从图中的a b c d a 增大为 a b ′c ′d a ，那么循环a b c d a 与a b ′c ′d a 所作的功和热机效率变化情况是： [ D ] (A) 净功增大，效率提高(B) 净功增大，效率降低(C) 净功和效率都不变 (D) 净功增大，效率不变 解：卡诺循环的效率121T T-=η只与二热源温度有关，曲线所围面积在数值上等于净功，所以净功增大，效率不变。

2．对于循环热机，在下面节约与开拓能源的几个设想中，理论上可行的是： [ B ] (A) 改进技术，使热机的循环效率达100%(B) 利用海面与海面下的海水温差进行热机循环作功 (C) 从一个热源吸热，不断作等温膨胀，对外作功 (D) 从一个热源吸热，不断作绝热膨胀，对外作功解：根据热力学第二定律，(A)是第二类永动机，是不可能制成的；(C)是单热源机；(D)是从热源吸热怎么作绝热膨胀。

一、选择题1．一定量的理想气体贮于某一容器中，温度为T ，气体分子的质量为m 。

根据理想气体的分子模型和统计假设，分子速度在x 方向的分量平方的平均值 (A) m kT x 32=v (B) m kT x 3312=v (C) m kT x /32=v (D) m kT x /2=v2．一定量的理想气体贮于某一容器中，温度为T ，气体分子的质量为m 。

根据理想气体分子模型和统计假设，分子速度在x 方向的分量的平均值 (A) m kT π8=x v (B) m kT π831=x v (C) m kT π38=x v (D) =x v 03．温度、压强相同的氦气和氧气，它们分子的平均动能ε和平均平动动能w 有如下关系：(A) ε和w都相等 (B) ε相等，w 不相等 (C) w 相等，ε不相等 (D) ε和w 都不相等4．在标准状态下，若氧气(视为刚性双原子分子的理想气体)和氦气的体积比V 1 / V 2=1 / 2 ，则其内能之比E 1 / E 2为：(A) 3 / 10 (B) 1 / 2 (C) 5 / 6 (D) 5 / 35．水蒸气分解成同温度的氢气和氧气，内能增加了百分之几(不计振动自由度和化学能)？(A) 66.7％ (B) 50％ (C) 25％ (D) 06．两瓶不同种类的理想气体，它们的温度和压强都相同，但体积不同，则单位体积内的气体分子数n ，单位体积内的气体分子的总平动动能(E K /V )，单位体积内的气体质量ρ，分别有如下关系：(A) n 不同，(E K /V )不同，ρ不同 (B) n 不同，(E K /V )不同，ρ相同(C) n 相同，(E K /V )相同，ρ不同 (D) n 相同，(E K /V )相同，ρ相同7．一瓶氦气和一瓶氮气密度相同，分子平均平动动能相同，而且它们都处于平衡状态，则它们(A) 温度相同、压强相同 (B) 温度、压强都不相同(C) 温度相同，但氦气的压强大于氮气的压强(D) 温度相同，但氦气的压强小于氮气的压强8．关于温度的意义，有下列几种说法：(1) 气体的温度是分子平均平动动能的量度；(2) 气体的温度是大量气体分子热运动的集体表现，具有统计意义；(3) 温度的高低反映物质内部分子运动剧烈程度的不同；(4) 从微观上看，气体的温度表示每个气体分子的冷热程度。

热⼒学习题⼤学物理精品课程热⼒学习题⼀、选择题：1.在下列说法中，哪些是正确的（）(1)可逆过程⼀定是平衡过程． (2)平衡过程⼀定是可逆的．(3)不可逆过程⼀定是⾮平衡过程． (4)⾮平衡过程⼀定是不可逆的．(A) (1)、 (4)． (B) (2)、(3)．(C) (1)、 (2)、(3)、(4)． (D) (1)、 (3)．2.⼀定量的理想⽓体，开始时处于压强，体积，温度分别为的平衡态，后来变到压强，体积，温度分别为的终态．若已知>，且111,,T V p 222,,T V p 2V 1V 12T T =，则以下各种说法中正确的是（）(A)不论经历的是什么过程，⽓体对外净作的功⼀定为正值．(B)不论经历的是什么过程，⽓体从外界净吸的热⼀定为正值．(C)若⽓体从始态变到终态经历的是等温过程，则⽓体吸收的热量最少．(D)如果不给定⽓体所经历的是什么过程，则⽓体在过程中对外净作功和从外界净吸热的正负皆⽆法判断．3.⼀定量的理想⽓体，从a 态出发经过①或②过程到达b态，a c b 为等温线(如图)，则①、②两过程中外界对系统传递的热量、是（）1Q 2Q １(A) >0，>0． (B)<0，<0． 1Q 2Q 1Q 2Q (C) >0，<0． (D) <0，>0．1Q 2Q 1Q 2Q 4.两个卡诺热机的循环曲线如图所⽰，⼀个⼯作在温度为T 与的两个热源之间，另⼀个⼯作在温度为T 与T 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（）13T 23(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(绝对值)的差值⼀定相等．5.所列四图分别表⽰某⼈设想的理想⽓体的四个循环过程．请选出其中⼀个在物理上可能实现的循环过程的图的标号（）6.设有以下⼀些过程：(1)两种不同⽓体在等温下互相混合． (2)理想⽓体在定容下降温．(3)液体在等温下汽化． (4)理想⽓体在等温下压缩．(5)理想⽓体绝热⾃由膨胀．在这些过程中，使系统的熵增加的过程是（）(A) (1)、(2)、(3)． (B) (2)、(3)、(4)．(C) (3)、(4)、(5)． (D) (!)、(3)、(5)．7.⼀绝热容器被隔板分成两半，⼀半是真空，另⼀半是理想⽓体．若把隔板抽出，⽓体将进⾏⾃由膨胀，达到平衡后（）(A)温度不变，熵增加． (B)温度升⾼，熵增加．(C)温度降低，熵增加． (D)温度不变，熵不变．２e d c →→e c →→8.如图所⽰，设某热⼒学系统经历⼀个由的过程，其中，ab 是⼀条绝热曲线，、在该曲线上．由热⼒学定律可知，该系统在过程中（）(A)不断向外界放出热量． (B)不断从外界吸收热量．(C)有的阶段吸热，有的阶段放热，整个过程中吸的热量等于放出的热量．(D)有的阶段吸热，有的阶段放热，整个过程中吸的热量⼤于放出的热量．(E)有的阶段吸热，有的阶段放热，整个过程中吸的热量⼩于放出的热量．9.如图所⽰，设某热⼒学系统经历⼀个由b 的准静态过程，a、b 两点在同⼀条绝热线上．该系统在过程中（）a c a cb →→(A)只吸热，不放热． (B)只放热，不吸热．(C)有的阶段吸热，有的阶段放热，净吸热为正值．(D)有的阶段吸热，有的阶段放热，净吸热为负值．10.⽓缸中有⼀定量的氦⽓(视为理想⽓体)，经过绝热压缩，体积变为原来的⼀半，问⽓体分⼦的平均速率变为原来的⼏倍（） (A) 522 (B) 512 (C) 322 (D) 312⼆、填空题：1.⽤绝热材料制成的⼀个容器，体积为，被绝热板隔成A、B 两部分，A 内储有1 mol 单原⼦理想⽓体，B 内储有2mol 双原⼦理想⽓体，A、B 两部分压强相等均为，两部分体积均为V ，则02V 0p 0(1)两种⽓体各⾃的内能分别为 =A E ；=B E ；(2)抽去绝热板，两种⽓体混合后处于平衡时的温度为T= ．2.某种⽓体(视为理想⽓体)在标准状态下的密度为0894.0=ρkg／3m ，则该⽓体的定压摩尔热容 =p C ，定容摩尔热容=v C ．(摩尔⽓体常量)-11K J 31.8??=?mol R 3.同⼀种理想⽓体的定压摩尔热容⼤于定容摩尔热容，其原因是 p C v C ． 4.处于平衡态A 的热⼒学系统，若经准静态等容过程变到平衡态B，将从外界吸收热量416J，若经准静态等压过程变到与平衡态B 有相同温度的平衡态C，将从外界吸收热量582J．所以，从平衡态A 变到平衡态C 的准静态等压过程中系统对外界所作的功为．5.⼀定量的某种理想⽓体在等压过程中对外作功为200J，若此种⽓体为单原⼦分⼦⽓体，则该过程中需吸热 J；若为双原⼦分⼦⽓体，则需吸热 J．6.1mol 理想⽓体(设v p C =γ为已知)的循环过程如T—V 图所⽰，其中CA 为绝热过程，A 点状态参量()和B 点的状态参量()为已知．试求C 点的状态参量：11,V T 21,VT =c V ，=c T ，=c P ． 7.所谓第⼆类永动机是指，它不可能制成是因为违背了．三、计算题：1.温度为25℃、压强为1 a t m 的1 mol 刚性双原⼦分⼦理想⽓体，经等温过程体积膨胀⾄原来的3倍．(1)计算这个过程中⽓体对外所作的功．(2)假若⽓体经绝热过程体积膨胀为原来的3倍，那么⽓体对外作的功⼜是多少?(摩尔⽓体常量，-11K J 31.8??=?mol R 0986.13ln =)2.如图所⽰，C 是固定的绝热壁，D 是可动活塞，C、D 将容器分成A、B 两部分．开始时A、B 两室中各装⼊同种类的理想⽓体，它们的温度T、体积V、压强p 均相同，并与⼤⽓压强相平衡．现对A、B 两部分⽓体缓慢地加热，当对A 和B 给予相等的热量Q 以后，A 室中⽓体的温度升⾼度数与B 室中⽓体的温度升⾼度数之⽐为7∶5，(1)求该⽓体的定容摩尔热容和定压摩尔热容．V C p C (2)B 室中⽓体吸收的热量有百分之⼏⽤于对外作功?3.汽缸内有2mol 氦⽓，初始温度为27℃，体积为20，先将氦⽓定压膨胀，直⾄体积加倍，然后绝热膨涨，直⾄回复初温为⽌．若把氦⽓视为理想⽓体．试求：l (1)在p—V 图上⼤致画出⽓体的状态变化过程．(2)在这过程中氦⽓吸热多少?(3) 氦⽓的内能变化多少?(4) 氦⽓所作的总功是多少?4. 1 mol 刚性双原⼦分⼦的理想⽓体，开始时处于，的状态．然后经图⽰直线过程I 变到，的状态．后⼜经过程⽅程为Pa 1001.151×=p 331m 10?=V Pa 1004.452×=p 332m 102?×=V C =2pV 1(常量)的过程Ⅱ变到压强的状态．求：Pa 1001.1513×==p p (1)在过程I 中⽓体吸的热量．(2)整个过程⽓体吸的热量．5.某理想⽓体在P—V 图上等温线与绝热线相交于A 点，如图。

热力学习题及答案解析
热力学学习题及答案解析
热力学是物理学的一个重要分支，研究能量转化和热力学系统的性质。

在学习
热力学的过程中，我们经常会遇到各种热力学学习题，通过解题可以加深对热
力学知识的理解。

下面我们就来看看一些常见的热力学学习题及答案解析。

1. 问题：一个理想气体在等温过程中，体积从V1扩大到V2，求气体对外界所
做的功。

答案解析：在等温过程中，理想气体对外界所做的功可以用以下公式表示：
W = nRTln(V2/V1)，其中n为气体的摩尔数，R为气体常数，T为温度。

根据这
个公式，我们可以计算出气体对外界所做的功。

2. 问题：一个物体从20摄氏度加热到80摄氏度，求其温度变化时吸收的热量。

答案解析：物体温度变化时吸收的热量可以用以下公式表示：Q = mcΔT，其
中m为物体的质量，c为物体的比热容，ΔT为温度变化。

根据这个公式，我们
可以计算出物体温度变化时吸收的热量。

3. 问题：一个热机从高温热源吸收了500J的热量，向低温热源放出了300J的
热量，求该热机的热效率。

答案解析：热机的热效率可以用以下公式表示：η = 1 - Q2/Q1，其中Q1为
热机从高温热源吸收的热量，Q2为热机向低温热源放出的热量。

根据这个公式，我们可以计算出该热机的热效率。

通过以上几个热力学学习题及答案解析，我们可以看到在解题的过程中，需要
灵活运用热力学知识，并且掌握一定的计算方法。

希望通过不断的练习和思考，我们能够更好地理解和掌握热力学知识，提高解题能力。

⾼考物理⼤庆⼒学知识点之热⼒学定律经典测试题含答案⾼考物理⼤庆⼒学知识点之热⼒学定律经典测试题含答案⼀、选择题1．图为某种椅⼦与其升降部分的结构⽰意图,M、N两筒间密闭了⼀定质量的⽓体，M可沿N的内壁上下滑动，设筒内⽓体不与外界发⽣热交换，在M向下滑动的过程中A．外界对⽓体做功，⽓体内能增⼤B．外界对⽓体做功，⽓体内能减⼩C．⽓体对外界做功，⽓体内能增⼤D．⽓体对外界做功，⽓体内能减⼩2．下列说法正确的是A．液体中悬浮的颗粒越⼤，某时刻撞击它的分⼦越多，布朗运动越明显B．⽤“油膜法估测分⼦的⼤⼩”的实验中，油酸分⼦直径等于滴在液⾯上的纯油酸体积除以相应油酸膜的⾯积C．温度升⾼，每个分⼦的动能都增⼤，导致分⼦平均动能增⼤D．冰箱内低温⾷品的热量⾃发地传到了冰箱外⾼温的空⽓3．如图所⽰为⼀定质量的理想⽓体压强随热⼒学温度变化的图象，⽓体经历了ab、bc、cd、da四个过程。

其中bc的延长线经过原点，ab与竖直轴平⾏，cd与⽔平轴平⾏，ad与bc平⾏。

则⽓体在A．ab过程中对外界做功B．bc过程中从外界吸收热量C．cd过程中内能保持不变D．da过程中体积保持不变4．若通过控制外界条件，使图甲装置中⽓体的状态发⽣变化．变化过程中⽓体的压强p随热⼒学温度T的变化如图⼄所⽰，图中AB线段平⾏于T轴，BC线段延长线通过坐标原点，CA线段平⾏于p轴．由图线可知A．A→B过程中外界对⽓体做功B．B→C过程中⽓体对外界做功C．C→A过程中⽓体内能增⼤D．A→B过程中⽓体从外界吸收的热量⼤于⽓体对外界做的功5．⼀定质量的理想⽓体由状态A变化到状态B，⽓体的压强随热⼒学温度变化如图所⽰，则此过程()A．⽓体的密度减⼩B．外界对⽓体做功C．⽓体从外界吸收了热量D．⽓体分⼦的平均动能增⼤6．某同学将⼀⽓球打好⽓后，不⼩⼼碰到⼀个尖利物体⽽迅速破裂，则在⽓球破裂过程中( )A．⽓体对外界做功，温度降低B．外界对⽓体做功，内能增⼤C．⽓体内能不变，体积增⼤D．⽓体压强减⼩，温度升⾼7．关于热⼒学定律，下列说法正确的是()A．在⼀定条件下物体的温度可以降到0 KB．物体从单⼀热源吸收的热量可全部⽤于做功C．吸收了热量的物体，其内能⼀定增加D．压缩⽓体⽓体的温度⼀定升⾼8．如图所⽰,⽤两种不同的⾦属丝组成⼀个回路,接触点1插在⼀杯热⽔中,接触点2插在⼀杯冷⽔中,此时灵敏电流计的指针会发⽣偏转,这就是温差发电现象,根据这⼀现象,下列说法中正确的是( )A．这⼀过程违反了热⼒学第⼆定律B．这⼀过程违反了热⼒学第⼀定律C．热⽔和冷⽔的温度将发⽣变化D．这⼀过程违反了能量守恒定律9．下列说法正确的是_________．A．布朗运动是液体分⼦的⽆规则运动B．只有外界对物体做功才能增加物体的内能C．功转变为热的实际宏观过程是可逆过程D．⼀定量的⽓体，在压强不变时，分⼦每秒对器壁单位⾯积平均碰撞次数随着温度降低⽽增加10．在下列叙述中，正确的是A．物体⾥所有分⼦动能的总和叫做物体的内能B．—定质量的⽓体，体积不变时，温度越⾼，⽓体的压强就越⼤C．对⼀定质量的⽓体加热，其内能⼀定增加D．随着分⼦间的距离增⼤分⼦间引⼒和斥⼒的合⼒⼀定减⼩11．关于能量的转化与守恒，下列说法正确的是（）A．任何制造永动机的设想，⽆论它看上去多么巧妙，都是⼀种徒劳B．空调机既能致热，⼜能致冷，说明热传递不存在⽅向性C．由于⾃然界的能量是守恒的，所以说能源危机不过是杞⼈忧天D．⼀个单摆在来回摆动许多次后总会停下来，说明这个过程的能量不守恒12．下列过程中可能发⽣的是（）A．将两瓶不同液体混合，然后它们⼜⾃发地各⾃分开B．利⽤其他⼿段，使低温物体温度更低，⾼温物体的温度更⾼C．打开⼀⾼压密闭容器，其内⽓体⾃发溢出后⼜⾃发溢进去，恢复原状D．某种物质从⾼温热源吸收20kJ的热量，全部转化为机械能，⽽没有产⽣其他任何影响13．下列过程中可能发⽣的是 () A．某种物质从⾼温热源吸收20 kJ的热量，全部转化为机械能，⽽没有产⽣其他任何影响B．打开⼀⾼压密闭容器，其内⽓体⾃发溢出后⼜⾃发溢进去，恢复原状C．利⽤其他⼿段，使低温物体温度更低，⾼温物体的温度更⾼D．将两瓶不同液体混合，然后它们⼜⾃发地各⾃分开14．下列说法正确的是（）A．把玻璃管道的裂⼝放在⽕上烧熔，它的尖端就变圆，是因为熔化的玻璃在表⾯张⼒的作⽤下，表⾯要收缩到最⼩的缘故B．⽤⽓筒给⾃⾏车打⽓，越打越费劲，说明⽓体分⼦之间有斥⼒C．实际⽓体在温度不太⾼、压强不太⼤时可以当做理想⽓体来处理D．为了节约能源，应提⾼利⽤率，随着技术的进步，⼀定可以制造出效率为100%的热机15．如图所⽰，导热的⽓缸开⼝向下，缸内活塞封闭了⼀定质量的理想⽓体，活塞可⾃由滑动且不漏⽓，活塞下挂⼀个砂桶，砂桶装满砂⼦时，活塞恰好静⽌，现将砂桶底部钻⼀个⼩洞，让细砂慢慢漏出．⽓缸外部温度恒定不变，则A．缸内的⽓体压强减⼩，内能减⼩B．缸内的⽓体压强增⼤，内能减⼩C．缸内的⽓体压强增⼤，内能不变D．外界对⽓体做功，缸内的⽓体内能增加16．有⼈设想在夏天⽤电冰箱来降低房间的温度．他的办法是：关好房间的门窗然后打开冰箱的所有门让冰箱运转，且不考虑房间内外热量的传递，则开机后，室内的温度将() A．逐渐有所升⾼B．保持不变C．开机时降低，停机时⼜升⾼D．开机时升⾼，停机时降低17．在如图所⽰的坐标系中，⼀定质量的某种理想⽓体发⽣以下两种状态变化：第⼀种变化是从状态A到状态B，外界对该⽓体做功为6J；第⼆种变化是从状态A到状态C，该⽓体从外界吸热的热量为9J，图线AC的反向延长线通过坐标原点O，B、C 两状态的温度相同，理想⽓体的分⼦势能为零，则下列说法中正确的是（）A．从A状态到B状态⽓体放出3J的热量B．从A状态到C状态⽓体内能增加9JC．⽓体从A状态到B状态与外界交换热量和A状态到C状态相同D．⽓体从A状态到B状态的内能变化⼩于从A状态到C状态18．如图所⽰，上端开⼝的圆柱形导热⽓缸竖直放置，⼀定质量的理想⽓体被光滑活塞封闭在⽓缸内，设环境的⼤⽓压保持不变，若外界温度逐渐升⾼，则缸内的⽓体（）A．⽓体的体积增⼤，内能减⼩B．⽓体的体积增⼤，吸收热量C．⽓体的体积不变，内能增⼤D．⽓体的体积不变，放出热量19．如图所⽰为⼀定质量的理想⽓体状态的两段变化过程，⼀个从c到b，另⼀个是从a到b，其中c与a的温度相同，⽐较两段变化过程，则（）A ．c 到b 过程⽓体放出热量较多B ．a 到b 过程⽓体放出热量较多C ．c 到b 过程内能减少较多D ．a 到b 过程内能减少较多20．⼀定质量的理想⽓体（分⼦⼒不计），体积由V 膨胀到V ′．如果通过压强不变的过程实现，对外做功⼤⼩为W 1，传递热量的值为Q 1，内能变化为△U 1；如果通过温度不变的过程来实现，对外做功⼤⼩为W 2，传递热量的值为Q 2，内能变化为△U 2．则（） A ．12W W >，12Q Q <，12U U ?>?B ．12W W <，12Q Q =，12U U ?>?C ．12W W >，12Q Q >，12U U ?>?D ．12W W =，12Q Q >，12U U ?>?21．如图所⽰，⽔平放置的密闭绝热⽓缸，被绝热隔板K 分隔成体积相等的两部分，K 与⽓缸壁的接触是光滑的。

第9章 热力学基础一、选择题1. 对于准静态过程和可逆过程, 有以下说法．其中正确的是[ ] (A) 准静态过程一定是可逆过程(B) 可逆过程一定是准静态过程(C) 二者都是理想化的过程(D) 二者实质上是热力学中的同一个概念2. 对于物体的热力学过程, 下列说法中正确的是[ ] (A) 内能的改变只决定于初、末两个状态, 与所经历的过程无关(B) 摩尔热容量的大小与所经历的过程无关(C) 在物体内, 若单位体积内所含热量越多, 则其温度越高(D) 以上说法都不对3. 有关热量, 下列说法中正确的是[ ] (A) 热是一种物质(B) 热能是物质系统的状态参量(C) 热量是表征物质系统固有属性的物理量(D) 热传递是改变物质系统内能的一种形式4. 关于功的下列各说法中, 错误的是[ ] (A) 功是能量变化的一种量度(B) 功是描写系统与外界相互作用的物理量(C) 气体从一个状态到另一个状态, 经历的过程不同, 则对外作的功也不一样(D) 系统具有的能量等于系统对外作的功5. 理想气体状态方程在不同的过程中有不同的微分表达式,[ ] (A) 等温过程 (B) 等压过程(C) 等体过程 (D) 绝热过程6. 理想气体状态方程在不同的过程中可以有不同的微分表达式, 表示[ ] (A) 等温过程 (B) 等压过程(C) 等体过程 (D) 绝热过程7. 理想气体状态方程在不同的过程中可以有不同的微分表达式, 式0d d =+V p p V 表示[ ] (A) 等温过程 (B) 等压过程(C) 等体过程 (D) 绝热过程8. 理想气体状态方程在不同的过程中可以有不同的微分表达式, 则式V p p V MR T d d d +=μ表示[ ] (A) 等温过程 (B) 等压过程(C) 等体过程 (D) 任意过程9. 热力学第一定律表明:[ ] (A) 系统对外作的功不可能大于系统从外界吸收的热量(B) 系统内能的增量等于系统从外界吸收的热量(C) 不可能存在这样的循环过程, 在此过程中, 外界对系统所作的功不等于系统传给外界的热量(D) 热机的效率不可能等于110. 对于微小变化的过程, 热力学第一定律为d Q = d E d A ．在以下过程中, 这三者同时为正的过程是[ ] (A) 等温膨胀 (B) 等容膨胀(C) 等压膨胀 (D) 绝热膨胀11. 对理想气体的等压压缩过程，下列表述正确的是[ ] (A) d A ＞0, d E ＞0, d Q ＞0 (B) d A ＜0, d E ＜0, d Q ＜0(C) d A ＜0, d E ＞0, d Q ＜0 (D) d A = 0, d E = 0, d Q = 012. A p V V =⎰d 适用于[ ] (A) 理想气体 (B) 等压过程 (C) 准静态过程 (D) 任何过程 13. 一定量的理想气体从状态),(V p 出发, 到达另一状态)2,(V p ． 一次是等温压缩到2V , 外界作功A ；另一次为绝热压缩到2V , 外界作功W ．比较这两个功值的大小是 [ ] (A) A ＞W (B) A = W (C) A ＜W (D) 条件不够，不能比较14. 1mol 理想气体从初态(T 1、p 1、V 1 )等温压缩到体积V 2, 外界对气体所作的功为[ ] (A) 121ln V V RT (B) 211ln V V RT(C) )(121V V p - (D) 1122V p V p -15. 如果W 表示气体等温压缩至给定体积所作的功, Q 表示在此过程中气体吸收的热量, A 表示气体绝热膨胀回到它原有体积所作的功, 则整个过程中气体内能的变化为 [ ] (A) W ＋Q －A (B) Q －W －A (C) A －W －Q (D) Q ＋A －W16. 理想气体内能增量的表示式T C E V ∆=∆ν适用于[ ] (A) 等体过程 (B) 等压过程 (C) 绝热过程 (D) 任何过程17. 刚性双原子分子气体的定压比热与定体比热之比在高温时为[ ] (A) 1.0 (B) 1.2 (C) 1.3 (D) 1.418. 公式R C C V p +=在什么条件下成立?[ ] (A) 气体的质量为1 kg (B) 气体的压强不太高(C) 气体的温度不太低 (D) 理想气体19. 同一种气体的定压摩尔热容大于定体摩尔热容, 其原因是[ ] (A) 膨胀系数不同 (B) 温度不同(C) 气体膨胀需要作功 (D) 分子引力不同20. 摩尔数相同的两种理想气体, 一种是单原子分子气体, 另一种是双原子分子气体,从同一状态开始经等体升压到原来压强的两倍．在此过程中, 两气体[ ] (A) 从外界吸热和内能的增量均相同(B) 从外界吸热和内能的增量均不相同(C) 从外界吸热相同, 内能的增量不相同(D) 从外界吸热不同, 内能的增量相同21. 两气缸装有同样的理想气体, 初态相同．经等体过程后, 其中一缸气体的压强变为原来的两倍, 另一缸气体的温度也变为原来的两倍．在此过程中, 两气体从外界吸热[ ] (A) 相同 (B) 不相同, 前一种情况吸热多(C) 不相同, 后一种情况吸热较多 (D) 吸热多少无法判断22. 摩尔数相同的理想气体H 2和He, 从同一初态开始经等压膨胀到体积增大一倍时[ ] (A) H 2对外作的功大于He 对外作的功(B) H 2对外作的功小于He 对外作的功(C) H 2的吸热大于He 的吸热(D) H 2的吸热小于He 的吸热23. 摩尔数相同的两种理想气体, 一种是单原子分子, 另一种是双原子分子, 从同一状态开始经等压膨胀到原体积的两倍．在此过程中, 两气体[ ] (A) 对外作功和从外界吸热均相同(B) 对外作功和从外界吸热均不相同(C) 对外作功相同, 从外界吸热不同(D) 对外作功不同, 从外界吸热相同24. 摩尔数相同但分子自由度不同的两种理想气体从同一初态开始作等温膨胀, 若膨胀后体积相同, 则两气体在此过程中[ ] (A) 对外作功相同, 吸热不同(B) 对外作功不同, 吸热相同(C) 对外作功和吸热均相同(D) 对外作功和吸热均不相同25. 两气缸装有同样的理想气体, 初始状态相同．等温膨胀后, 其中一气缸的体积膨胀为原来的两倍, 另一气缸内气体的压强减小到原来的一半．在其变化过程中, 两气体对外作功[ ] (A) 相同 (B) 不相同, 前一种情况作功较大(C) 不相同, 后一种情况作功较大 (D) 作功大小无法判断26. 理想气体由初状态( p 1、V 1、T 1）绝热膨胀到末状态( p 2、V 2、T 2)，对外作的功为 [ ] (A) )(12T T C MV -μ(B) )(12T T C M p -μ (C) )(12T T C M V --μ (D) )(12T T C M p --μ27. 在273K 和一个1atm 下的单原子分子理想气体占有体积22.4升．将此气体绝热压缩至体积为16.8升, 需要作多少功?[ ] (A) 330 J (B) 680 J (C) 719 J (D) 223 J28. 一定量的理想气体分别经历了等压、等体和绝热过程后其内能均由E 1变化到E 2 ．在上述三过程中, 气体的[ ] (A) 温度变化相同, 吸热相同 (B) 温度变化相同, 吸热不同(C) 温度变化不同, 吸热相同 (D) 温度变化不同, 吸热也不同29. 如果使系统从初态变到位于同一绝热线上的另一终态则[ ] (A) 系统的总内能不变(B) 联结这两态有许多绝热路径(C) 联结这两态只可能有一个绝热路径(D) 由于没有热量的传递, 所以没有作功30. 一定量的理想气体, 从同一状态出发, 经绝热压缩和等温压缩达到相同体积时,绝热压缩比等温压缩的终态压强[ ] (A) 较高 (B) 较低 (C) 相等 (D) 无法比较31. 一定质量的理想气体从某一状态经过压缩后, 体积减小为原来的一半, 这个过程可以是绝热、等温或等压过程．如果要使外界所作的机械功为最大, 这个过程应是[ ] (A) 绝热过程 (B) 等温过程(C) 等压过程 (D) 绝热过程或等温过程均可32. 视为理想气体的0.04 kg 的氦气(原子量为4), 温度由290K 升为300K ．若在升温过程中对外膨胀作功831 J, 则此过程是[ ] (A) 等体过程 (B) 等压过程(C) 绝热过程 (D) 等体过程和等压过程均可能33. 一定质量的理想气体经历了下列哪一个变化过程后, 它的内能是增大的?[ ] (A) 等温压缩 (B) 等体降压(C) 等压压缩 (D) 等压膨胀34. 一定量的理想气体从初态),(T V 开始, 先绝热膨胀到体积为2V , 然后经等容过程使温度恢复到T , 最后经等温压缩到体积V ．在这个循环中, 气体必然[ ] (A) 内能增加 (B) 内能减少(C) 向外界放热 (D) 对外界作功35. 提高实际热机的效率, 下面几种设想中不可行的是[ ] (A) 采用摩尔热容量较大的气体作工作物质(B) 提高高温热源的温度(C) 使循环尽量接近卡诺循环(D) 力求减少热损失、摩擦等不可逆因素36. 在下面节约与开拓能源的几个设想中, 理论上可行的是[ ] (A) 在现有循环热机中进行技术改进, 使热机的循环效率达100%(B) 利用海面与海面下的海水温差进行热机循环作功(C) 从一个热源吸热, 不断作等温膨胀, 对外作功(D) 从一个热源吸热, 不断作绝热膨胀, 对外作功37. 下列说法中唯一正确的是[ ] (A) 任何热机的效率均可表示为吸Q A=ηT 9-1-34图(B) 任何可逆热机的效率均可表示为高低T T -=1η (C) 一条等温线与一条绝热线可以相交两次(D) 两条绝热线与一条等温线可以构成一个循环38. 卡诺循环的特点是[ ] (A) 卡诺循环由两个等压过程和两个绝热过程组成(B) 完成一次卡诺循环必须有高温和低温两个热源(C) 卡诺循环的效率只与高温和低温热源的温度有关(D) 完成一次卡诺循环系统对外界作的净功一定大于039. 在功与热的转变过程中, 下面说法中正确的是[ ] (A) 可逆卡诺机的效率最高, 但恒小于1(B) 可逆卡诺机的效率最高, 可达到1(C) 功可以全部变为热量, 而热量不能全部变为功(D) 绝热过程对外作功, 系统的内能必增加40. 两个恒温热源的温度分别为T 和t , 如果T ＞t , 则在这两个热源之间进行的卡诺循环热机的效率为 [ ] (A)t T T - (B) t t T - (C) T t T - (D) Tt T + 41. 对于热传递, 下列叙述中正确的是[ ] (A) 热量不能从低温物体向高温物体传递(B) 热量从高温物体向低温物体传递是不可逆的(C) 热传递的不可逆性不同于热功转换的不可逆性(D) 理想气体等温膨胀时本身内能不变, 所以该过程也不会传热42. 根据热力学第二定律可知, 下列说法中唯一正确的是[ ] (A) 功可以全部转换为热, 但热不能全部转换为功(B) 热量可以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(C) 不可逆过程就是不能沿相反方向进行的过程(D) 一切自发过程都是不可逆过程43. 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, 但不能自由压缩(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44. 热力学第二定律表明:[ ] (A) 不可能从单一热源吸收热量使之全部变为有用功(B) 在一个可逆过程中, 工作物质净吸热等于对外作的功(C) 摩擦生热的过程是不可逆的(D) 热量不可能从温度低的物体传到温度高的物体45. “理想气体和单一热源接触作等温膨胀时, 吸收的热量全部用来对外作功．”对此说法, 有以下几种评论, 哪一种是正确的?[ ] (A) 不违反热力学第一定律, 但违反热力学第二定律(B) 不违反热力学第二定律, 但违反热力学第一定律(C) 不违反热力学第一定律, 也不违反热力学第二定律(D) 违反热力学第一定律, 也违反热力学第二定律46. 有人设计了一台卡诺热机(可逆的)．每循环一次可从400K 的高温热源吸收1800J的热量, 向300K 的低温热源放热800J, 同时对外作功1000J ．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了理论值47. 1mol 的单原子分子理想气体从状态A 变为状态B, 如果变化过程不知道, 但A 、B两态的压强、温度、体积都知道, 则可求出[ ] (A) 气体所作的功 (B) 气体内能的变化(C) 气体传给外界的热量 (D) 气体的质量48. 如果卡诺热机的循环曲线所包围的面积从图中的abcda 增大为da c b a ''，那么循环abcda 与da c b a ''所作的功和热机效率变化情况是：[ ] (A) 净功增大，效率提高(B) 净功增大，效率降低(C) 净功和效率都不变(D) 净功增大，效率不变49. 用两种方法： 使高温热源的温度T 1升高△T ；使低温热源的温度T 2降低同样的△T 值；分别可使卡诺循环的效率升高1η∆和 2η∆，两者相比：[ ] (A) 1η∆>2η∆ (B) 2η∆>1η∆(C) 1η∆＝2η∆ (D) 无法确定哪个大50. 下面所列四图分别表示某人设想的理想气体的四个循环过程，请选出其中一个在理论上可能实现的循环过程的图的符号．[ ]T9-1-48图 2T 1T a b b 'c 'c d VO O V p (D)等温 绝热 绝热O V p (C) 绝热 绝热等压(A)等温等容 绝热OV p (B)等温 绝热容等OV p51. 在T9-1-51图中，I c II 为理想气体绝热过程，I a II和I b II 是任意过程．此两任意过程中气体作功与吸收热量的情况是:[ ] (A) I a II 过程放热，作负功；I b II 过程放热，作负功 (B) I a II 过程吸热，作负功；I b II 过程放热，作负功 (C) I a II 过程吸热，作正功；I b II 过程吸热，作负功 (D) I a II 过程放热，作正功；I b II 过程吸热，作正功52. 给定理想气体，从标准状态(p 0,V 0,T 0)开始作绝热膨胀，体积增大到3倍．膨胀后温度T 、压强p 与标准状态时T 0、p 0之关系为(为比热比) [ ] (A) 01)31(T T -=γ, 0)31(p p γ= (B) 0)31(T T γ=,01)31(p p -=γ (C) 0)31(T T γ-=,01)31(p p -=γ (D) 01)31(T T -=γ,0)31(p p γ-=53. 甲说：“由热力学第一定律可证明任何热机的效率不可能等于1．”乙说：“热力学第二定律可表述为效率等于 100％的热机不可能制造成功．”丙说：“由热力学第一定律可证明任何卡诺循环的效率都等于)1(12T T -．”丁说：“由热力学第一定律可证明理想气体卡诺热机(可逆的)循环的效率等于)1(12T T -．”对以上说法，有如下几种评论，哪种是正确的? [ ] (A) 甲、乙、丙、丁全对 (B) 甲、乙、丙、丁全错(C) 甲、乙、丁对，丙错 (D) 乙、丁对，甲、丙错54. 某理想气体分别进行了如T9-1-54图所示的两个卡诺循环：I(abcda )和II(a'b'c'd'a')，且两个循环曲线所围面积相等．设循环I 的效率为η，每次循环在高温热源处吸的热量为Q ，循环II 的效率为η'，每次循环在高温热源处吸的热量为Q '，则 [ ] (A) Q Q '<'<,ηη (B) Q Q '>'<,ηη (C) Q Q '<'>,ηη (D) Q Q '>'>,ηη55. 两个完全相同的气缸内盛有同种气体，设其初始状态相同．今使它们分别作绝热压缩至相同的体积，其中气缸1内的压缩过程是非准静态过程，而气缸2内的压缩过程则是准静态过程．比较这两种情况的温度变化：[ ] (A) 气缸1和气缸2内气体的温度变化相同 T9-1-51图 a b II I c V OT9-1-54图a b b 'c 'c d V O p a 'd '(B) 气缸1内的气体较气缸2内的气体的温度变化大(C) 气缸1内的气体较气缸2内的气体的温度变化小(D) 气缸1和气缸2内的气体的温度无变化二、填空题1. 不等量的氢气和氦气从相同的初态作等压膨胀, 体积变为原来的两倍．在这过程中, 氢气和氦气对外作的功之比为 ．2. 1mol 的单原子分子理想气体, 在1atm 的恒定压力下从273K 加热到373K, 气体的内能改变了 ．3. 各为1摩尔的氢气和氦气, 从同一状态(p ,V )开始作等温膨胀．若氢气膨胀后体积变为2V , 氦气膨胀后压强变为2p , 则氢气和氦气从外界吸收的热量之比为 ． 4. 两个相同的容器, 一个装氢气, 一个装氦气(均视为刚性分子理想气体)，开始时它们的压强和温度都相等．现将6J 热量传给氦气, 使之温度升高．若使氢气也升高同样的温度, 则应向氢气传递的热量为 ．5. 1摩尔的单原子分子理想气体, 在1个大气压的恒定压力作用下从273K 加热到373K, 此过程中气体作的功为 ．6. 273K 和一个1atm 下的单原子分子理想气体占有体积22.4升．此气体等温压缩至体积为16.8升的过程中需作的功为 ．7. 一定量气体作卡诺循环, 在一个循环中, 从热源吸热1000 J, 对外作功300 J ． 若冷凝器的温度为7C, 则热源的温度为 ．8. 理想气体卡诺循环过程的两条绝热线下的面积大小(图中阴影部分)分别为1S 和2S ，则二者的大小关系是 ．9. 一卡诺机(可逆的)，低温热源的温度为C 27 ，热机效率为40%，其高温热源温度为 K ．今欲将该热机效率提高到50%，若低温热源保持不变，则高温热源的温度应增加 K ．p V 1S 2S O T9-2-8图10. 一个作可逆卡诺循环的热机，其效率为η，它的逆过程的致冷系数212T T T w -=，则η与w 的关系为 ．11. 1mol 理想气体(设V P C C =γ为已知)的循环过程如T －V 图所示，其中CA 为绝热过程，A 点状态参量(11,V T )，和B 点的状态参量(21,V T )为已知．则C 点的状态参量为：=C V ， =C T ， =C p ． 12. 一定量的理想气体，从A 状态),2(11V p 经历如T9-2-12图所示的直线过程变到B 状态),(11V p ，则AB 过程中系统作功___________, 内能改变△E ＝_________________．13. 质量为M 、温度为0T 的氦气装在绝热的容积为V 的封闭容器中，容器一速率v 作匀速直线运动．当容器突然停止后，定向运动的动能全部转化为分子热运动的动能，平衡后氦气的温度增大量为 ．14. 有ν摩尔理想气体，作如T9-2-14图所示的循环过程abca ，其中acb 为半圆弧，b －a 为等压过程，a c p p 2=，在此循环过程中气体净吸热量为Q νC p )(a b T T -（填入：> , <或＝）．15. 一定量的理想气体经历acb 过程时吸热550 J ．则经历acbea 过程时，吸热为 ．16. 一定量理想气体，从同一状态开始使其体积由V 1膨胀到2V 1，分别经历以下三种过程： 等压过程；等温过程； 绝热过程．其中：__________过程气体对外作功最多；____________过程气体内能增加最多；__________过程气体吸收的热量最多． T 1T V 1V 2A B C O 2T T9-2-11图A p 121B 1V 12V V O T9-2-12图p c p V O b V c a b a p a V T9-2-14图 Pa 105⨯p 33m 10-O 4c a b 1T9-2-15图 1d e pVO a1VT9-2-17图2V17. 一定量的理想气体，从状态a 出发，分别经历等压、等温、绝热三种过程由体积V 1膨胀到体积V 2，试在T9-2-17图中示意地画出这三种过程的p －V 图曲线．在上述三种过程中：(1) 气体的内能增加的是__________过程；(2) 气体的内能减少的是__________过程．18. 如T9-2-18图所示，已知图中两部分的面积分别为S 1和S 2． 如果气体的膨胀过程为a 1b ，则气体对外做功W ＝________； 如果气体进行a 1b 2a 的循环过程，则它对外做功W ＝_______________．19. 如T9-2-19图所示，一定量的理想气体经历c b a →→过程，在此过程中气体从外界吸收热量Q ，系统内能变化E ∆．则Q 和E ∆ >0或<0或= 0的情况是：Q _________， E __________．20. 将热量Q 传给一定量的理想气体，(1) 若气体的体积不变，则其热量转化为 ； (2) 若气体的温度不变，则其热量转化为 ；(3) 若气体的压强不变，则其热量转化为 ． 21. 一能量为1012eV 的宇宙射线粒子，射入一氖管中，氖管内充有 0.1 mol 的氖气，若宇宙射线粒子的能量全部被氖气分子所吸收，则氖气温度升高了_________________K ．(1 eV ＝1.60×1019J ，普适气体常量R ＝8.31 J/(mol K)）22. 有一卡诺热机，用29kg 空气作为工作物质，工作在27℃的高温热源与-73℃的低温热源之间，此热机的效率η＝______________．若在等温膨胀的过程中气缸体积增大到2.718倍，则此热机每一循环所作的功为_________________．(空气的摩尔质量为29×10-3kg mol -1，普适气体常量R ＝8.3111K mol J --⋅⋅)23. 一气体分子的质量可以根据该气体的定体比热来计算．氩气的定体比热c V=0.314 k J ·kg 1·K 1，则氩原子的质量m =__________．三、计算题1. 1 mol 刚性双原子分子的理想气体，开始时处于p),(22V p ),(11V p 13p p =OVI IIp OabT9-2-18图21S 2S 1pVO abT9-2-19图cPa 1001.151⨯=p 、331m 10-=V 的状态，然后经图示直线过程I 变到Pa 1004.452⨯=p 、332m 102-⨯=V 的状态．后又经过方程为C pV =21（常量）的过程II 变到压强Pa 1001.1513⨯==p p 的状态．求：(1) 在过程I 中气体吸的热量; (2) 整个过程气体吸的热量．2. 1 mol 的理想气体，完成了由两个等容过程和两个等压 过程构成的循环过程（如T9-3-2图），已知状态1的温度为1T ， 状态3的温度为3T ，且状态2和4在同一等温线上．试求 气体在这一循环过程中作的功．3. 一卡诺热机(可逆的)，当高温热源的温度为C 127、低温热源温度为C 27 时，其每次循环对外作净功8000J ．今维持低温热源的温度不变，提高高温热源的温度，使其每次循环对外作净功10000J ．若两个卡诺循环都工作在相同的两条绝热线之间，试求：(1) 第二个循环热机的效率；(2) 第二个循环的高温热源的温度．4. 某种单原子分子的理想气体作卡诺循环，已知循环效率%20=η，试问气体在绝热膨胀时，气体体积增大到原来的几倍?5. 1mol 双原子分子理想气体作如T9-3-5图所示的可逆循环过程，其中1－2为直线，2－3为绝热线，3－1为等温线．已知13128,2V V T T ==，试求：(1) 各过程的功，内能增量和传递的热量；(用1T 和已知常数表示) (2) 此循环的效率η．(注：循环效率1Q A =η，A 为每一循环过程气体对外所作的功，1Q 为每一循环过程气体吸收的热量)6. 如T9-3-6图所示，一金属圆筒中盛有1 mol 刚性双原子分子的理想气体，用可动活塞封住，圆筒浸在冰水混合物中．迅速推动活塞，使气体从标准状态(活塞位置I)压缩到体积为原来一半的状态(活塞位置II)，然后维持活塞不动，待气体温度下降至0℃，再让活塞缓慢上升到位置I ，完成一次循环．(1) 试在p －V 图上画出相应的理想循环曲线；T9-3-2图123T9-3-5图T9-3-6图(2) 若作100 次循环放出的总热量全部用来熔解冰，则有多少冰被熔化?(已知冰的熔解热=λ 3.35×105 J·kg －1，普适气体常量 R = 8.31J·mol －1·K －1)7. 比热容比=γ 1.40的理想气体，进行如T9-3-7图所示的abca 循环，状态a 的温度为300 K ． (1)求状态b 、c 的温度； (2) 计算各过程中气体所吸收的热量、气体所作的功和气体内能的增量; (3) 求循环效率．8. 一台冰箱工作时，其冷冻室中的温度为-10℃，室温为15℃．若按理想卡诺致冷循环计算，则此致冷机每消耗J 102的功，可以从冷冻室中吸出多少热量?9. 一可逆卡诺热机低温热源的温度为7.0℃，效率为40%；若要将其效率提高50%，则高温热源温度需提高几度?10. 绝热容器中有一定量的气体，初始压强和体积分别为0p 和0V ．用一根通有电流的电阻丝对它加热(设电阻不随温度改变)．在加热的电流和时间都相同的条件下，第一次保持体积0V 不变，压强变为1p ；第二次保持压强0p 不变，而体积变为1V ．不计电阻丝的热容量，求该气体的比热容比．11. 空气中的声速的表达式为u κρ=，其中是气体密度，κ是体弹性模量，满足关系式Vp Vκ∆∆=-．就下列两种情况计算其声速： (1) 假定声波传播时空气的压缩和膨胀过程是一个等温过程(即等温声速模型，亦称为牛顿模型)；(2) 假定声波传播时空气的压缩和膨胀过程是一个绝热过程(即绝热声速模型)； 比较这两个结果你得出什么结论?（设空气中只有氮气）12. 某热机循环从高温热源获得热量Q H ，并把热量Q L 排给低温热源．设高、低温热源的温度分别为T H =2000K 和T L =300K ，试确定在下列条件下热机是可逆、不可逆或不可能存在的．(1) Q H =1000J ，A =900J ；(2) Q H =2000J ，Q L =300J ；(3) A =1500J ，Q L =500J ．13. 研究动力循环和制冷循环是热力学的重要应用之一T9-3-7图2)3V 6Pa)10(2⨯p a bc4．内燃机以气缸内燃烧的气体为工质．对于四冲程火花塞点燃式汽油发动机来说，它的理想循环是定体加热循环，称为奥托循环（Otto cycle ）．而对于四冲程压燃式柴油机来说，它的理想循环是定压加热循环，称为狄塞耳循环（Diesel cycle ）．如T9-3-13图所示，往复式内燃机的奥托循环经历了以下四个冲程：（1）吸气冲程（0→1）：当活塞由上止点T 向下止点B 运时，进气阀打开，在大气压力下吸入汽油蒸气和空气的混合气体．（2）压缩冲程：进气阀关闭，活塞向左运行，混合气体被绝热压缩（1→2）；活塞移动T 点时，混合气体被电火花点燃迅速燃烧，可以认为是定体加热过程（2→3），吸收热量1Q ．（3）动力冲程：燃烧气体绝热膨胀，推动活塞对外作功（3→4）；然后，气体在定体条件下降压（4→1），放出热量2Q ．（4）排气冲程：活塞向左运行，残余气体从排气阀排出．假定内燃机中的工质是理想气体并保持定量，试求上述奥托循环1→2→3→4→1的效率η．14. 绝热壁包围的气缸被一绝热的活塞分成A ，B 两室，活塞在气缸内可无摩擦自由滑动，每室内部有1摩尔的理想气体，定容热容量R c V 25=．开始时，气体都处在平衡态),,(000T V p ．现在对A 室加热，直到A 中压强变为20p 为止．(1) 加热结束后，B 室中气体的温度和体积? (2) 求加热之后，A 、B 室中气体的体积和温度; (3) 在这过程中A 室中的气体作了多少功? (4) 加热器传给A 室的热量多少?15. 如T9-3-15图所示，器壁与活塞均绝热的容器中间被一隔板等分为两部分，其中右边贮有1摩尔处于标准状态的氦气(可视为理想气体)，左边为真空．现先把隔板拉开，待气体平衡后，再缓慢向右推动活塞，把气体压缩到原来的体积．求氦气的温度改变量．16. 如T9-3-15图所示，一固定绝热隔板将某种理想气体分成A 、B 两部分，B 的外侧是可动活塞．开始时A 、B 两部分的温度T 、体积V 、压强p 均相同，并与大气压强相平衡．现对A 、B 两部分气体缓慢地加热，当对A 和B 给予相等的热量Q 以后，A 室中气体的温度升高度数与B 室中气体的温度升高度数之比为7:5．(1) 求该气体的定体摩尔热容C V 和定压摩尔热容C p ；(2) B 室中气体吸收的热量有百分之几用于对外作功？17. 有两个全同的物体，其内能为(u CT C =为常数)，初始时两物体的温度分别为21T T 、．现以两物体分别为高、低温热源驱动一卡诺热机运行，最后两物体达到一共同温度f T ．求(1)f T ；(2)求卡诺热机所作的功．18. 温度为25℃、压强为1atm 的1mol 刚性双原子分子理想气体，经等温过程体积膨胀至原来的3倍．(普适气体常量R ＝8.31 1--⋅⋅K mol J 1，ln 3=1.0986)T9-3-15图T9-3-17图。

高考必做大题05：热力学综合一、计算题1．如图所示，将横截面积S=100cm2、容积为V=5L，开口向上的导热良好的气缸，置于t1=－13℃的环境中。

用厚度不计的轻质活塞将体积为V1=4L的理想气体封闭在气缸中，气缸底部有一个单向阀门N。

外界大气压强p0=1.0×105Pa，重力加速g=10m/s2，不计一切摩擦。

求：(i)将活塞用卡销Q锁定，用打气筒通过阀门N给气缸充气，每次可将体积V0=100mL，压强为p0的理想气体全部打入气缸中，则打气多少次，才能使其内部压强达到1.2p0；(ii)当气缸内气体压强达到1.2p0时，停止打气，关闭阀门N，将质量为m=20kg的物体放在活塞上，然后拔掉卡销Q，则环境温度为多少摄氏度时，活塞恰好不脱离气缸。

2．如图所示，固定的气缸℃和气缸℃的活塞用劲度系数为k＝200N/cm的轻质弹簧相连，两活塞横截面积的大小满足S1＝2S2，其中S2＝20cm2．两气缸均用导热材料制成，内壁光滑，两活塞可自由移动。

初始时两活塞静止不动，与气缸底部的距离均为L0＝30cm，环境温度为T0＝300K，外界大气压=1.0×105Pa，弹簧处于原长。

现只给气缸℃缓慢加热，使气缸℃的活塞缓慢移动了强为p15cm。

已知活塞没有到达气缸口，弹簧能保持水平，气缸内气体可视为理想气体。

求此时：（a）弹簧的形变量；（b）气缸℃内气体的温度。

3．如图所示，一竖直放置的导热性能良好的汽缸上端开口，汽缸壁内设有卡口，卡口到缸底间距离为10cm，口下方由活塞封闭一定质量的理想气体。

已知活塞质量为4kg，横截面积为2cm2，厚度可忽略，不计汽缸壁与活塞之间的摩擦。

开始时活塞处于静止状态活塞与卡口之间的作用力为20N，现利用抽气机抽出汽缸内一部分气体，使活塞刚好与卡口间无作用力，抽出的气体充入到一导热性能良好的真空容器内，容器横截面积为1cm2，高度为20cm。

已知大气压强为p0=105Pa，环境温度保持不变，重力加速度g取10m/s2，求此时充入气体的容器中气体压强。

1111 热力学班号学号姓名成绩一、选择题（在下列各题中，均给出了 4 个~6 个答案，其中有的只有 1 个是正确答案，有的则有几个是正确答案，请把正确答案的英文字母序号填在题后的括号内）1. 在下列说法中，正确的是：A ．物体的温度愈高，则热量愈多；B．物体在一定状态时，具有一定的热量；C．物体的温度愈高，则其内能愈大；D．物体的内能愈大，则具有的热量愈多。

（C）[ 知识点] 内能和热量的概念。

[ 分析与解答] 内能是物体内部所有分子的热运动动能和分子间相互作用势能的总和，是系统状态（或温度）的单值函数，系统的温度愈高，其内能愈大。

热量是由于系统与外界温度不同而进行的传热过程中所传递的能量的多少，同样温差情况下，不同的传热过程其热量不同，热量是过程量，不是状态的函数。

作功与传热可以改变系统的内能，若系统状态不变（内能也不变），就无需作功与传热，功与热量不会出现。

2. 在下列表述中，正确的是：A ．系统由外界吸热时，内能必然增加，温度升高；B．由于热量Q 和功 A 都是过程量，因此，在任何变化过程中，（Q＋A）不仅与系统的始末状态有关，而且与具体过程有关；C．无摩擦的准静态过程中间经历的每一状态一定是平衡状态；D．在等体过程中，系统的内能增量为 E m V ,m能增量为E m C p,m T 。

（C）M[ 知识点] 热量、作功和内能的概念。

[ 分析与解答] 根据热力学第一定律Q A E ，系统由外界吸热时，可以将吸收的热量全部对外作功，内能不变，等温过程就是这种情况。

系统所吸收的热量和外界对系统做功的总和为系统内能的增量，内能的增量仅与系统始末状态有关，而与过程无关。

准静态过程就是在过程进行中的每一个状态都无限地接近平衡态的过程。

由于准静态过程是无限缓慢的，无摩擦的（即无能量耗散），则各中间态都是平衡态。

无论何种过程，只要温度增量T 相同，内能增量均为E i m R T m C V1m R T ，与过程无关。

物理热力学大题解题技巧热力学是物理学的一个重要分支，它研究的是热现象之间的相互关系以及热现象的宏观规律。

在学习热力学的过程中，许多学生感到困惑，尤其是在处理复杂的大题时。

以下是一些解题技巧，帮助你更好地理解和解决热力学大题。

一、理解热力学基本概念热力学的基本概念是解决大题的基础。

学生需要深入理解热力学中的一些基本概念，如温度、热量、内能、熵等。

对这些概念的理解越深入，越能够准确地把握题目所给出的信息，并选择合适的物理模型进行解题。

二、掌握热力学定律热力学三大定律是解决热力学问题的核心。

学生需要熟练掌握这些定律，理解它们的应用范围和限制条件。

只有当这些定律被正确理解和应用时，才能准确求解热力学大题。

三、理解热量、内能、温度等概念之间的关系热量、内能和温度是热力学中的基本物理量，它们之间有着密切的关系。

学生需要理解这些关系，以及它们在能量转化和转移过程中的作用。

这样可以帮助他们更好地理解热力学现象，并找到解决问题的正确途径。

四、掌握热力学计算方法和公式热力学的计算方法和公式是解决大题的关键。

学生需要熟练掌握这些方法和公式，包括理想气体的状态方程、热容公式、熵的计算公式等。

同时，还需要理解这些公式背后的物理意义，以便在解题时能够灵活运用。

五、熟悉各种热力学现象和实验热力学的现象和实验是理解和应用热力学知识的重要手段。

学生需要了解各种热力学现象和实验的原理、过程和结果，以及它们在日常生活和工业生产中的应用。

这样可以帮助他们更好地理解热力学的知识体系，提高解题能力。

六、注重审题，理解题目要求审题是解题的关键步骤之一。

学生需要认真阅读题目，理解题目的要求和条件，明确解题的目标和思路。

在审题过程中，需要注意题目中提到的每一个细节，不忽略任何关键信息。

此外，还需要将问题分解成若干个简单的步骤，逐步解决每个问题，最后再将结果综合起来得出最终答案。

这种分步骤解题的方法可以帮助学生更好地理解和解决问题。

七、注意物理量的符号和单位物理量的符号和单位是解题中容易出错的地方之一。

热力学基础一、基本要求1. 理解功、热量及准静态过程的概念。

2. 掌握热力学第一定律，能分析计算理想气体等容、等压、等温过程和绝热过程中的功、热量、内能改变量；理解循环过程概念及卡诺循环的特征，并能计算效率和致冷系数。

3. 了解可逆过程、不可逆过程及卡诺定理。

4. 了解热力学第二定律及其统计意义。

二、主要内容1. 准静态过程：过程进行的每一时刻，系统的状态都无限接近平衡态。

准静态过程可以用状态图上的曲线表示。

2. 热力学第一定律（1） 热力学第一定律的数学表达式Q=E 2 - E 1 +Ｗ对微分过程为dQ=dE +d Ｗ热力学第一定律的实质是能量守恒与转换定律在热现象中的应用，其内容表示系统吸收的热量一部分转换为系统的内能，一部分对外做功。

（2） 准静态过程系统对外做功：d Ｗ=pd Ｖ ，Ｗ=⎰12V V pd Ｖ（3） 热量：系统和外界之间或两个物体之间由于温度不同而交换的热运动量，热量也是过程量。

一定摩尔的某种物质，在某一过程中吸收的热量，)(C m12m c,T T M Q -=（4） 摩尔热容：1mo1物质温度变化1K 所吸收或放出的热量，定义式为 dTＱd m,=m c C 其中m 为1mo1 物质吸热。

摩尔定容热容：ＣV , m =摩尔定压热容：Ｃp, m =理想气体的摩尔热容：ＣV, m =，Ｃp, m =Ｃp, m =ＣV, m + 摩尔热容比：=3. 热力学第一定律对理想气体等值过程和绝热过程的应用，详见表1 表1 d =0 =恒量=恒量p =恒量mmmM m Ｔ1nMm Ｔ1nＣV, m =Ｃp, m =4. 循环过程（1）循环过程的特征是E =0热循环：系统从高温热源吸热，对外做功，向低温热源放热，致效率为== 1—致冷循环：系统从低温热源吸热，接受外界做功，向高温热源放热，致冷系数为==（2）卡诺循环：系统只和两个恒温热源进行热交换的准静态循环过程。

卡诺热机的效率为= 1—卡诺致冷机的致冷系数为三、习题与解答1、 如图所示，一定量的空气，开始在状态A ，其压强为2.0×105Pa ，体积为2.0 ×10－3m 3 ，沿直线AB 变化到状态B 后，压强变为1.0 ×105Pa ，体积变为3.0 ×10－3m 3 ，求此过程中气体所作的功.解 S ABCD ＝1/2(BC ＋AD)×CD 故 W ＝150 J2、 汽缸内储有2.0mol 的空气，温度为27 ℃，若维持压强不变，而使空气的体积膨胀到原体积的3倍，求空气膨胀时所作的功. 解 根据物态方程11RT pV v =, 则作功为()J 1097.92231112⨯===-=RT pv V V p W v3、64g 氧气（可看成刚性双原子分子理想气体）的温度由0℃升至50℃，〔1〕保持体积不变；(2)保持压强不变。

高中物理热力学练习题及讲解### 高中物理热力学练习题及讲解#### 练习题一：理想气体定律题目：一个封闭容器内装有一定量的气体，其体积为2L，压强为1atm，温度为273K。

若将容器体积压缩至1L，保持压强不变，求气体的最终温度。

解答：根据理想气体定律 PV = nRT，其中P表示压强，V表示体积，n表示气体摩尔数，R为理想气体常数，T表示温度。

由于压强和摩尔数不变，我们可以通过体积和温度的关系来求解。

初始条件：P1 = 1atm，V1 = 2L，T1 = 273K最终条件：P2 = 1atm，V2 = 1L，T2 = ?由于P1V1/T1 = P2V2/T2，我们可以解得：T2 = (P1V2T1) / (P2V1) = (1atm * 1L * 273K) / (1atm * 2L) = 273K / 2 = 136.5K所以，气体的最终温度为136.5K。

#### 练习题二：热力学第一定律题目：一个绝热容器内装有100g的水，初始温度为20°C。

若向水中加入100g的冰，使其全部融化，求水的最终温度。

解答：根据热力学第一定律，能量守恒，即Q = ΔU + W，其中Q表示热量，ΔU表示内能变化，W表示做功。

由于是绝热容器，Q = 0，且无做功，所以ΔU = 0。

水的比热容c为4.18J/g°C，冰的熔化热为334J/g。

设水的最终温度为T。

100g水从20°C升温到T所需的热量为：Q1 = m1 * c * (T - 20°C) = 100g * 4.18J/g°C * (T - 20°C)100g冰融化并升温到T所需的热量为：Q2 = m2 * Lf + m2 * c * (T - 0°C) = 100g * 334J/g + 100g *4.18J/g°C * T由于ΔU = 0，所以Q1 = Q2，即：100g * 4.18J/g°C * (T - 20°C) = 100g * 334J/g + 100g *4.18J/g°C * T解得：T ≈ 0°C所以，水的最终温度接近0°C。

热力学计算题(50题)本文包含了50个热力学计算题的答案，分别为：1. 在1 atm下，如果1 L液态H2O沸腾，则液态H2O的温度是多少？答案：100℃2. 在标准状况下，1摩尔理想气体的体积是多少?答案：22.4 L3. 1升液态水的密度是多少？答案：1千克/升4. 一摩尔甲烷气体在标准状况下的热力学能是多少?答案: -74.8 kJ / mol5. 1升的理想气体在标准大气压下的焓(molar enthalpy)是多少？答案: -295 kJ / mol6. 一升20℃的空气有多少质量？答案：1.2 g7. 一升空气，温度为25℃，压力为1 atm，含有多少氧气分子？答案：其中氧气分子数量为 1.2 × 10^228. 一升CO2气体的温度为298K时，压力是多少？答案: 37.96 atm9. 如果一个物体的热容为25 J/℃，它受热 80℃，所吸收的热量是多少？答案：2000 J10. 摩尔热容是15 J/mol·K的氧气气体在1 atm下被加热10 K 会发生多少变化?答案：1.5 J11. 一个物体被加热10 J，它受热前的温度是20℃，它后来的温度是多少℃？答案：受热后的温度为 73.53℃12. 对于固体氧气（O2），如果将它从25℃加热到50℃，需要消耗多少热量？答案：340 J/mol13. 一升液态水被加热 100℃，需要吸收多少热量？答案：4184 J14. 一克液态水被加热 1℃，需要吸收多少热量？答案：4.18 J15. 对于CO2气体（1 mol），在1 atm和273 K下，它的物态方程是什么？答案：pV = (1 mol)(8.21 J/mol·K)(273 K)16. 用50 J的热量加热1升冷却水可能使它的温度升高多少℃？答案：温度可能升高 10℃17. 如果把长度为10 cm、质量为20 g的铝棒从25℃加热到175℃，需要多少热量？答案：252 J18. 对于一个摩尔二氧化碳气体，如果把压力从1 atm减小到0.75 atm，需要释放多少热量？答案：-495 J19. 对于1摩尔理想气体，如果把温度从200 K增加到1000 K，并保持其体积不变，则需要吸收多少热量？答案：23.32 kJ20. 一个系统吸收 250 J 的热量，释放50 J的热量，系统的内能的变化是多少？答案：200 J21. 对于一个物体，如果它从25℃升高到50℃，则它的热动能将变为原来的几倍？答案：1.5倍22. 一瓶500 g的汽水在室温下是10℃，如果将汽水加热到37℃，需要吸收多少热量？答案：目标温度需要吸收 8725 J 的热量23. 在25℃下，一块金属的热容容值是25 J/K，其体积是1 cm^3，密度为6.5 g/cm^3，求其热导率。

一、 判断命题是否正确，错误的加以改正1、 孤立系统的热力状态不能发生变化。

2、 答：×，只要孤立系统发生热力过程，其热力状态就会发生变化。

2、 工质从同一初态出发，经过一可逆过程和一不可逆过程到达相同的终态，则两种过程中可逆不可逆g g S S ∆>∆、可逆不可逆f f S S ∆>∆、可逆不可逆S S ∆=∆。

答：×，可逆不可逆f f S S ∆<∆3、 热力过程中，系统向外界放热，其温度必然降低。

4、 答：×，热力过程中，系统向外界放热，其温度不一定降低。

5、 一切不可逆循环的热效率1q w net t <η。

答：×，一切循环的热效率1q w net t =η。

6、 系统吸热，其熵一定增加，系统放热，其熵一定减小。

7、 答：×，系统吸热，其熵一定增加，系统放热，其熵不一定减小。

6、工质经过不可逆循环后，有0<⎰r T Q δ，根据r T Q dS δ=，则有⎰<0dS 。

答：×，工质经过不可逆循环后，有0<⎰r T Q δ，但 ⎰=0dS 。

二、选择题 1、 刚性绝热容器中间用隔板分为两部分，一部分为高压气体，一部分保持真空，抽去隔板前后 DA 、0=∆S ，0=∆U ；B 、0=∆S ，0=∆H ；C 、0<∆S ，0>∆U ；D 、0>∆S ，0=∆U 。

2、 t p w T c q +∆= 适用于 CA 、任意气体、闭口系统、可逆过程；B 、实际气体、开口系统、可逆过程；C 、理想气体、开口系统、稳流过程；D 、任意气体、开口系统、可逆过程。

3、 经过不等温传热后， BA 、热量的可用能和废热均减少；B 、热量的可用能减少，废热增加；C 、热量的可用能不变，废热增加；D 、热量的可用能不变，废热减少。

4、当孤立系统中进行了一不可逆过程后，则孤立系统的总能、总熵、总 用的变化为 CA 、0<∆E ，0>∆S ，0>∆X E ；B 、0>∆E ，0>∆S ，0<∆X EC 、0=∆E ，0>∆S ，0<∆X E ；D 、0=∆E ，0>∆S ，0=∆X E5、在紧闭门窗的房间内，启动一台打开的冰箱，经过一段时间的运行，则室温将BA 、降低；B 、升高；C 、不变；D 、不定。

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。