第八章-热力学作业(答案)

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1、姓名__________学号____________《大学物理Ⅰ》答题纸第八章第八章热力学基础一、选择题［A］1.（基础训练4）一定量理想气体从体积V1，膨胀到体积V2分别经历的过程是：A→B等压过程，A→C等温过程；A→D绝热过程，其中吸热量最多的过程(A)是A→B.(B)是A→C.(C)是A→D.(D)既是A→B也是A→C,两过程吸热一样多。【提示】功即过程曲线下的面积，由图可知；根据热力学第一定律：AD绝热过程：；AC等温过程：；AB等压过程：，且［B］2.（基础训练6）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

2、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．【提示】该过程是绝热自由膨胀：Q=0，A=0；根据热力学第一定律得，∴；根据状态方程得；已知，∴.［D］3.（基础训练10）一定量的气体作绝热自由膨胀，设其热力学能增量为，熵增量为，则应有(A)(B)．(C)．(D)【提示】由上题分析知：；而绝热自由膨胀过程是孤立系统中的不可逆过程，故熵增加。［D］4.（自测提高1）质量一定的理想气体，从相同状态出发，分别经历等温过程、等压过程和绝热过程，使其体积增加1倍．那么气体温度的改变(绝对值)在(A)绝热过程中最大，等压过程中

3、最小．(B)绝热过程中最大，等温过程中最小．(C)等压过程中最大，绝热过程中最小．(D)等压过程中最大，等温过程中最小．【提示】如图。等温AC过程：温度不变，；等压过程：，根据状态方程，得：，，7姓名__________学号____________《大学物理Ⅰ》答题纸第八章绝热过程：，，得：，所以，选择（D）【或者】等压过程：，；绝热过程：，；∵，由图可知，所以［A］5.（自测提高3）一定量的理想气体，分别经历如图（1）所示的abc过程，(图中虚线ac为等温线)，和图（2）所示的def过程(图中虚线df为绝热线)．判断这两种过程是吸热还是放热．(A)abc过程吸热，def过程放热．(B

4、)abc过程放热，def过程吸热．(C)abc过程和def过程都吸热．(D)abc过程和def过程都放热．【提示】（a），，吸热。（b）df是绝热过程，，∴，，“功”即为曲线下的面积，由图中可见，，故，放热。［B］6.（自测提高6）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S1和S2，则二者的大小关系是：(A)S1>S2．(B)S1=S2．(C)S1

5、____学号____________《大学物理Ⅰ》答题纸第八章二、填空题1.（基础训练13）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500J；若为双原子分子气体，则需吸热700J.【提示】据题意，对于单原子分子：，所以；对于双原子分子：，所以2.（基础训练14）给定的理想气体(比热容比g为已知)，从标准状态(p0、V0、T0)开始，作绝热膨胀，体积增大到三倍，膨胀后的温度T＝，压强p＝【提示】求温度的变化，可用绝热过程方程：，求压强的变化，可用绝热过程方程：，得：3.（自测提高11）有摩尔理想气体，作如图所示的循环过程acba，其

6、中acb为半圆弧，b-a为等压线，pc=2pa．令气体进行a-b的等压过程时吸热Qab，则在此循环过程中气体净吸热量Q＜Qab．(填入：＞，＜或＝)【提示】a-b过程：而acba循环过程的净吸热量，∵pc=2pa，由图可知：，且，，所以4.（自测提高12）如图所示，绝热过程AB、CD，等温过程DEA，和任意过程BEC，组成一循环过程．若图中ECD所包围的面积为70J，EAB所包围的面积为30J，DEA过程中系统放热100J，则：(1)整个循环过程(ABCDEA)系统对外作功为40J．(2)BEC过程中系统从外界吸热为140J.【提示】(1)整个循环过程(ABCDEA)系统对外作功为；7

7、姓名__________学号____________《大学物理Ⅰ》答题纸第八章（2），同时，5.（自测提高13）如图示，温度为T0，2T0，3T0三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η1：33.3%，η2：50%，η3：66.7%【提示】由（对应高温热源的温度，对应低温热源的温度），得：，，6.（自测提高15）1mol的单原子理想气体，从状态I(p1,V1)变化至状态II(p