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同步训练答案 第九章 热力学基础 许照锦 第九章 热力学基础 一、选择题 1. 如图 1 所示，一定量的理想气体，由平衡状态A 变到平衡状态B （ = ），则无论经 过的是什么过程，系统必然 （A ）对外做正功 （B ）内能增加 （C ）从外界吸热 （D ）向外界放热 答案：B 分析：功和热量为过程量，其大小、正负与过程有关，故A 、C、D 选项错误；内能（温度） 为状态量，与过程无关。由图可知，B 点内能高于A 点（由内能公式 = ⁄可得，式中 i 为气体分子自由度，见《气体动理论》选择题1）。 2. 对于室温下的单原子分子理想气体，在等压膨胀的情况下，系统对外所做的功与从外界 吸收的热量之比⁄等于 （A ）2⁄3 （B ）1⁄2 （C ）2⁄5 （D ）2⁄7 答案：C 分析：由等压过程公式∆: ∆: ∆ = ( + ): : 可得⁄ = 2⁄(3 + 2) = 2⁄5。 3. 压强、体积、温度都相等的常温下的氧气和氦气，分别在等压过程中吸收了相等的热量， 它们对外做的功之比为 （A ）1：1 （B ）5：9 （C ）5：7 （D ）9：5 答案：C 分析：（参考选择题2 ）可得 2 ∆ 2∆⁄( + 2) 3 + 2 5 O2 O2 ∆ = ∆ → = = = + 2 ∆ 2∆⁄( + 2) 5 + 2 7 He He 关于自由度i 可参考《气体动理论》选择题1。 4. 在下列理想气体过程中，哪些过程可能发生？ （A ）等体积加热时，内能减少，同时压强升高 （B ）等温压缩时，压强升高，同时吸热 （C ）等压压缩时，内能增加，同时吸热 （D ）绝热压缩时，压强升高，同时内能增加 答案：D 1 / 8 同步训练答案 第九章 热力学基础 许照锦 分析：热力学第一定律∆ = ∆ + ∆ （其中∆为系统吸收的热量，∆为系统内能的增量， ∆为系统对外所做的功）。等体过程，∆ = 0，吸收热量∆ 0，则∆ 0，系统内能增 加，故A 错误；等温压缩，∆ 0，温度不变即∆ = 0，故∆ 0，系统放热，故B 错 误；等压压缩，∆ 0，由等压过程公式（见选择题2 ）可知∆ 0，∆ 0，系统内能 减小，且系统放热，故C 错误；绝热压缩时，∆ = 0，∆ 0，故∆ 0，系统内能增加， 由绝热过程曲线可知压强升高，故D 正确。 5. 分别在等温、等压、等容情况下，将400 J 的热量传给标准状况下的2 mol 氢气，关于3 个过程内能的变化说法正确的是 （A ）等容过程做功最多，等压过程内能增加最多 （B ）等压过程做功最多，等容过程内能增加最多 （C ）等温过程做功最多，等压过程内能增加最多 （D ）等温过程做功最多，等容过程内能增加最多 答案：D 分析：等容过程，系统不对外做功，吸收的热量全部用于提高自己的内能，故内能增加最多； 等温过程，系统内能不变，吸收的热量全部用于对外做功，故做功最多；等压过程吸收的热 量一部分用于提高自己的内能，一部分用于对外做功。故D 正确。具体计算如下 等容过程：∆ = 0，∆ = ∆ = 400 J （参考选择题4 ） 等压过程：∆ = 2∆/7 = 800⁄7 J ，∆ = 5∆/7 = 2