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第10章热力学基础
习题解答
(一).选择题
1.1摩尔氧气和1摩尔水蒸气(均视为刚性分子理想气体),在体积不变的情况下吸收相等的热量,则它们的:
(A)温度升高相同,压强增加相同。(B)温度升高不同,压强增加不同。
(C)温度升高相同,压强增加不同。(D)温度升高不同,压强增加相同。
[]
【分析与解答】
因为,氧气和水蒸气的自由度不同,吸收热量相等,则温度升高不同,压强增加亦不同。
正确答案是B。
2.一定量理想气体,从状态A开始,分别经历等压、等温、绝热三种过程(AB、AC、AD),其容积由V1都膨胀到2V1,其中。
(A)气体内能增加的是等压过程,气体内能减少的的是等温过程。
(B)气体内能增加的是绝热过程,气体内能减少的的是等压过程。
(C)气体内能增加的是等压过程,气体内能减少的的是绝热过程。
(D)气体内能增加的是绝热过程,气体内能减少的的是等温过程。
[]
【分析与解答】
正确答案是C。
3.如图所示,一定量的理想气体,沿着图10-18中直线从状态a(压强p1=4atm,体积V1=2L)变到状态b(压强p2=2atm,体积V2=4L).则在此过程中:
(A)气体对外做正功,向外界放出热量.(B)气体对外做正功,从外界吸热.
(C)气体对外做负功,向外界放出热量.(D)气体对外做正功,内能减少.
[]
图10-18
【分析与解答】
因为,,内能变化为零,吸热等于做功,而此过程为单向体积膨胀过程,系统对外做正功,从外界吸热。
正确答案是B。
4.若在某个过程中,一定量的理想气体的内能E随压强p的变化关系为一直线(其延长线过E-p图10-19的原点),则该过程为:
(A)等温过程(B)等压过程(C)等体过程(D)绝热过程
[]
图10-19
【分析与解答】
因为,p与V成线性关系,故为等体过程。
正确答案是C。
5.在室温条件下,压强、温度、体积都相同的氮气和氦气在等压过程中吸收了相同的热量,则它们对外作功之比为W(氮)/W(氦)=______.
(A)5/9(B)5/7(C)1/1(D)9/5
[]
【分析与解答】
正确答案是B。
6.一定量的理想气体,由初态a经历acb过程到达终态b(如图10-20示),已知a、b两状态处于同一条绝热线上,则______.
(A)内能增量为正,对外作功为正,系统吸热为正。
(B)内能增量为负,对外作功为正,系统吸热为正。
(C)内能增量为负,对外作功为正,系统吸热为负。
(D)不能判断。VP
V
P
绝热
a
C
b
图10-20
【分析与解答】
,内能增量为负,对外做功为正,作功大于内能增量,故系统吸热为正。
正确答案是B。
7.理想气体卡诺循环过程的两条绝热线下的
PVab
P
V
a
b
C
d
图10-21
,则二者大小关系是______.
(A)(B)
(C)(D)无法确定
[]
【分析与解答】
绝热过程对外做功等于内能增量的负值,两条绝热线对应的内能差相等,故面积相等。
正确答案是C。
8.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%
[]
【分析与解答】
正确答案是B。
9.设高温热源的热力学
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