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《第3章热力学定律》试卷(答案在后面)
一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）
1、一个物体的内能增加，以下哪种情况是不可能发生的？
A、物体吸收了热量，同时对外做了功
B、物体对外做了功，同时没有吸收或放出热量
C、物体吸收了热量，同时温度升高
D、物体对外做了功，同时温度降低
2、一个理想气体在等压膨胀过程中，以下哪个物理量保持不变？
A、温度
B、内能
C、体积
D、压强
3、一台热机效率可达到绝对效率的最大值，即100%，这时（）。
A、热机的工作介质只是吸取少量的热量。
B、热机的工作介质完全不吸取热量。
C、热机的工作介质完全不放出热量。
D、不存在这样的热机。
4、在理想情况下，处于热平衡状态的两个系统相互接触后，其总的熵（）。
A、减小
B、不变
C、增加
D、有时增加，有时减少
5、在一个等温可逆过程中，一定量的理想气体从状态1变到状态2，已知状态1的压强为P1，体积为V1，温度为T，状态2的体积为V2，则此过程对外做功W是多少？（假设气体初状态和末状态的压力和体积均为正值）
A.W=P1V1-P2V2
B.W=P1V1-P2V2/(T/P1/V1)
C.W=P1V1/(T/P1/V1-1)
D.W=P1V1-P2V2/(R/T)
6、一个绝热容器内充满某种理想气体，气体开始时温度为T1，体积为V1，然后无外力做功地膨胀到体积V2。根据热力学第一定律，这个过程内能变化ΔU是多少？
A.ΔU=0
B.ΔU=nCv(T2-T1)
C.ΔU=nR(T2-T1)
D.ΔU=-nCv(T2-T1)
7、关于热力学第二定律的描述，下列说法正确的是：
A.能量只能从高温物体自发地转移到低温物体，而不能相反。
B.在一个孤立系统中，熵总是增加的，除非系统处于平衡状态。
C.热机的效率可以达到100%。
D.绝对零度是可以达到的温度。
二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）
1、下列关于热力学第一定律的说法中，正确的是：
A、热力学第一定律表明，能量既不能被创造也不能被消灭，只能从一种形式转化为另一种形式。
B、热力学第一定律说明了热量和功在能量转换过程中的等效性。
C、热力学第一定律表明，任何热机都不可能将吸收的热量全部转化为对外做功。
D、热力学第一定律是能量守恒定律在热现象中的具体表现。
2、关于热力学第二定律，以下叙述正确的是：
A、热力学第二定律表明，热量不能自发地从低温物体传递到高温物体。
B、热力学第二定律指出，所有热机都不可能达到100%的热效率。
C、热力学第二定律可以用熵的概念来表述，即熵增原理。
D、热力学第二定律说明，自然过程总是朝着无序度增大的方向进行。
3、对于热力学第二定律的理解，下列叙述正确的是（）。
A、热量不可能自发地从低温物体传向高温物体。
B、无法制造出从单一热源吸热使之完全变为有用功而不产生其他影响的热机。
C、一个系统的熵可以无限制地减小。
D、第二类永动机是可能实现的。
三、非选择题（前4题每题10分，最后一题14分，总分54分）
第一题
题目：一台理想的制冷机从低温热源吸收热量QL，向高温热源放出热量QH。已知制冷机的工作系数（制冷效率）为η=QHQL。若制冷机改变工作方向成为热泵，此时热泵的制热系数（制热效率）为γ
要求：
1.写出制冷机和热泵的热效率公式；
2.利用卡诺定理，通过不等式推导出制冷机和热泵效率的关系；
3.使用上述推导结果分析制冷机和热泵最优效率的条件。
第二题
题目：一个理想气体在等压过程中，温度从T1升高到T2，求该过程中气体内能的变化量ΔU。
第三题
题目：
某一热机在一个循环过程中，从高温热源吸收了1000焦耳的热量，并对外做了600焦耳的功。请回答以下问题：
1.求解热机的效率。
2.如果该热机在一个不可逆的循环过程中，其效率不高于可逆热机的效率（即克劳修斯效率），求解在这过程中热机放出的热量。
第四题
已知一个理想气体，初始状态为P1、V1、T1，经历如下三个过程：
（1）等温压缩至P2、V2（V2V1）、T1；
（2）等压升温至P3、V3（V3等于V1）、T2；
（3）绝热膨胀至P4、V4（V4大于V1）、T3。
请回答下列问题：
1.理想气体在上述过程中，内能变化量ΔE分别为多少？
2.分别计算气体做功W和吸收的热量Q。
3.判断下列说法的正确性：
（1）V2越大，过程（1）气体做功越少；
（2）T2越大，整个过程热机效率越高；
（3）过程（1）和过程（2）相比，过程中气体温度相同。
第五题
一、选择题（每题3分，共15分）
1.下列关于热力学第一定律的说法正确的是：
A.热力学第一定律表
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