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大学物理练习六解答 一、选择题 1．理想气体经历如图所示的a b c平衡过程，则系统对外作功A，从外界吸收的热量Q和内能的增量的正负情况如下：[ ] (A) (B) (C) (D) 解：[B]a→b→c，则A0，另外TcTa，故温度升高,内能增加。根据热力学第一定律Q=ΔE+A，Q0。 2．一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 (C) C→A (D) A→B和B→C 解：[A]A→B为等压膨胀过程，B→C为等容降温过程，C→A为等温压缩过程。 3．有人设计了一台卡诺热机(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．同时对外做功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． 解：[D]， 而超过理论值。 4．“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，有如下几种评论，哪种是正确的？ [ ] (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。 解：[C]理想气体发生了膨胀, 是在产生其它影响的情况下，将热量全部变为有用功。 5．理想气体绝热地向真空自由膨胀，体积增大为原来的两倍，则始、末两态的温度T1与T2和始、末两态气体分子的平均自由程与的关系为 [ ] (A)T1＝T2，= (B)T1＝T2，= (C)T1＝2T2，= (D)T1＝2T2，= 解：[B]因绝热则，向真空自由膨胀不作功，，所以，T1＝T2。 ，，，， 二、填空题 1．在p--V图上 （1）系统的某一平衡态用 来表示； （2）系统的某一平衡过程用 来表示； （3）系统的某一平衡循环过程用 来表示。 解:（1）系统的某一平衡态用一个点来表示。（2）系统的某一平衡过程用一条曲线来表示。（3）系统的某一平衡循环过程用封闭曲线来表示。 2．如图所示，已知图中画不同斜线的两部分的面积分别为S1和S2，那么：（1）如果气体的膨胀过程为a-1-b，则气体对外作功 A= S1 +S2 ；（2）如果气体进行a-2-b-1-a的循环过程，则它对外作功A= - S1 。 3．2mol单原子分子理想气体，经一等容过程后，温度从200K上升到500K，若该过程为准静态过程，气体吸收的热量为 ；若为不平衡过程，气体吸收的热量为 。 解：等容过程则， 若为不平衡过程，过程曲线有间断点无法求功。此题正好功为零，。 4．将1 mol理想气体等压加热，使其温度升高72 K，传给它的热量等于1.60×103 J，求：(1) 气体所作的功A= ；(2) 气体内能的增量= ； (3) 比热容比??????????????????。 解： 5．3 mol的理想气体开始时处在压强p1 =6 atm、温度T1 =500 K的平衡态．经过一个等温过程，压强变为p2 =3 atm．该气体在此等温过程中吸收的热量为Q＝________J。 (普适气体常量) 解: 6．一定量理想气体，从同一状态开始把其体积由压缩到，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：_________过程外界对气体做功最多；_________过程气体内能减少最多；__________过程气体放热最多。 解:绝热；等压；等压. 等温过程放热 等压过程放热, 三、计算题 1．1mol双原子分子理想气体从状态A(p1,V1)沿p—V图所示直线变化到状态B(p2,V2)，试求：（1）气体的内能增量；（2）气体对外界所作的功；（3）气体吸收的热量；（4）此过程的摩尔热容。（摩尔热容，其中表示1mol物质在过程中升高温度时所吸收的热量。） 解：(1) (2) , (3) (4) 2．1 mol双