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0.(D)Q1<
0.[]
20413004
3
4一定量的理想气体分别由初态a经①过程ab和由初态a′经②过程a′cb到达相同的终态b,如p-T图所示,则两个过程中气体从外界吸收的热量Q1,Q2的关系为:
(A)Q1<
0,Q1>
Q2.(B)Q1>
Q2.
(C)Q1<
0,Q1<
Q2.(D)Q1>
[]
B
20412005
5.理想气体向真空作绝热膨胀.
(A)膨胀后,温度不变,压强减小.
(B)膨胀后,温度降低,压强减小.
(C)膨胀后,温度升高,压强减小.
(D)膨胀后,温度不变,压强不变.[]
20412006
6.一定量的理想气体,从p-V图上初态a经历
(1)或
(2)过程到达末态b,已知a、b两态处于同一条绝热线上(图中虚线是绝热线),则气体在
(A)
(1)过程中吸热,
(2)过程中放热.
(B)
(1)过程中放热,
(2)过程中吸热.
(C)两种过程中都吸热.
(D)两种过程中都放热.[]
20412007
7.1mol理想气体从p-V图上初态a分别经历如图所示的
(1)或
(2)过程到达末态b.已知Ta<
Tb,则这两过程中气体吸收的热量Q1和Q2的关系是
Q2>
0.(B)Q2>
Q1>
(C)Q2<
Q1<
Q2<
(E)Q1=Q2>
20413008
8如图,bca为理想气体绝热过程,b1a和b2a是任意过程,则上述两过程中气体作功与吸收热量的情况是:
(A)b1a过程放热,作负功;
b2a过程放热,作负功.
(B)b1a过程吸热,作负功;
(C)b1a过程吸热,作正功;
b2a过程吸热,作负功.
(D)b1a过程放热,作正功;
b2a过程吸热,作正功.
20412009
9.对于理想气体系统来说,在下列过程中,哪个过程系统所吸收的热量、内能的增量和对外作的功三者均为负值?
(A)等体降压过程.(B)等温膨胀过程.
(C)绝热膨胀过程.(D)等压压缩过程.[]
20413010
10.理想气体经历如图所示的abc平衡过程,则该系统对外作功W,从外界吸收的热量Q和内能的增量
的正负情况如下:
(A)ΔE>
0,Q>
0,W<
(B)ΔE>
0,W>
(C)ΔE>
0,Q<
(D)ΔE<
20412011
11.一物质系统从外界吸收一定的热量,则
(A)系统的内能一定增加.
(B)系统的内能一定减少.
(C)系统的内能一定保持不变.
(D)系统的内能可能增加,也可能减少或保持不变.[]
20413012
12一物质系统从外界吸收一定的热量,则
(A)系统的温度一定升高.
(B)系统的温度一定降低.
(C)系统的温度一定保持不变.
(D)系统的温度可能升高,也可能降低或保持不变.[]
20413013
13两个完全相同的气缸内盛有同种气体,设其初始状态相同,今使它们分别作绝热压缩至相同的体积,其中气缸1内的压缩过程是非准静态过程,而气缸2内的压缩过程则是准静态过程.比较这两种情况的温度变化:
(A)气缸1和2内气体的温度变化相同.
(B)气缸1内的气体较气缸2内的气体的温度变化大.
(C)气缸1内的气体较气缸2内的气体的温度变化小.
(D)气缸1和2内的气体的温度无变化.[]
20414014
4
14.氦气、氮气、水蒸汽(均视为刚性分子理想气体),它们的摩尔数相同,初始状态相同,若使它们在体积不变情况下吸收相等的热量,则
(A)它们的温度升高相同,压强增加相同.
(B)它们的温度升高相同,压强增加不相同.
(C)它们的温度升高不相同,压强增加不相同.
(D)它们的温度升高不相同,压强增加相同.[]
C
20413015
15.热力学第一定律表明:
(A)系统对外作的功不可能大于系统从外界吸收的热量.
(B)系统内能的增量等于系统从外界吸收的热量.
(C)不可能存在这样的循环过程,在此循环过程中,外界对系统作的
功不等于系统传给外界的热量.
(D)热机的效率不可能等于1.[]
20414016
16.一定量的理想气体,经历某过程后,温度升高了.则根据热力学定律可以断定:
(1)该理想气体系统在此过程中吸了热.
(2)在此过程中外界对该理想气体系统作了正功.
(3)该理想气体系统的内能增加了.
(4)在此过程中理想气体系统既从外界吸了热,又对外作了正功.
以上正确的断言是:
(A)
(1)、(3).(B)
(2)、(3).
(C)(3).(D)(3)、(4).
(E)(4).[]
20414017
17.一个绝热容器,用质量可忽略的绝热板分成体积相等的两部分.两边分别装入质量相等、温度相同的H2气和O2气.开始时绝热板P固定.然后释放之,板P将发生移动(绝热板与容器壁之间不漏气且摩擦可以忽略不计),在达到新的平衡位置后,若比较两边温度的高低,则结果是:
(A)H2气比O2气温度高.
(B)O2气比H2气温度高.
(C)两边温度相等且等于原来的温度.
(D)两边温度相等但比原来的温度降低了.[]
2045018
5
18.理想气体经历如图中实线所示的循环过程,两条等体线分别和该循环过程曲线相切于a、c点,两条等温线分别和该循环过程曲线相切于b、d点a、b、c、d将该循环过程分成了ab、bc、cd、da四个阶段,则该四个阶段中从图上可肯定为放热的阶段为
(A)ab.(B)bc.
(C)cd.(D)da.[]
20413019
19.一定量的某种理想气体起始温度为T,体积为V,该气体在下面循环过程中经过三个平衡过程:
(1)绝热膨胀到体积为2V,
(2)等体变化使温度恢复为T,(3)等温压缩到原来体积V,则此整个循环过程中
(A)气体向外界放热(B)气体对外界作正功
(C)气体内能增加(D)气体内能减少[]
20413020
20.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
和
,则两者的大小关系为:
(A)
>
;
(B)
<
(C)
=
(D)无法确定。
二、判断题
20422001
2分
1.1mol单原子分子理想气体在定压下温度增加
时,内能的增量
.
错,应改为
,
20421002
1
2.在如图所示的pV图中,曲线abcda所包围的面积表示系统内能的增量.
“表示系统内能增量”是错误的,应改正为:
“表示整个过程中系统对外所做的净功.”
20423003
3.摩尔数相同的三种气体:
He、N2、CO2(均视为刚性分子的理想气体),它们从相同的初态出发,都经历等体吸热过程,若吸取相同的热量,则三者的温度升高相同.
错,它们的温度升高依次是:
20423004
4.摩尔数相同的三种气体:
He、N2、CO2(均视为刚性分子的理想气体),它们从相同的初态出发,都经历等体吸热过程,若吸取相同的热量,则三者压强的增加相同.
错。
(它们的压强增加依次是:
或
])
20422005
5.质量为M的氦气(视为理想气体),由初态经历等体过程,温度升高了
.气体内能的改变为
V=(M/Mmol)CV
。
对
20422006
6.质量为M的氦气(视为理想气体),由初态经历等压过程,温度升高了
P=(M/Mmol)CP
错
20423007
7.质量为M的氦气(视为理想气体),由同一初态经历下列两种过程
(1)等体过程;
(2)等压过程,温度升高了
.要比较这两种过程中气体内能的改变,有一种解答如下:
(1)等体过程
(2)等压过程
∵CP>
CV∴ΔEP>
V
以上解答是否正确?
(理想气体的内能是状态(温度)的单值函数,在准静态过程中,
只与系统的始、未温度有关,与过程无关.)
20423008
8.摩尔数相同的氦气和氮气(视为理想气体),从相同的初状态(即p、V、T相同)开始作等压膨胀到同一末状态.则对外所作的功相同。
20423009
9.摩尔数相同的氦气和氮气(视为理想气体),从相同的初状态(即p、V、T相同)开始作等压膨胀到同一末状态.则从外界吸收的热量相同.
错(等压过程QP=CPΔT,而
,与自由度有关,又由题设ΔT相同,
故自由度大的气体,即氮气吸热较多.)
20424010
10.摩尔数相同的氦气和氮气(视为理想气体),从相同的初状态(即p、V、T相同)开始作等压膨胀到同一末状态.则气体分子平均速率的增量相同.
错(
因
故氮气分子平均速率增量较小,而氦分子的平均速率的增量较大)
20423011
11.理想气体经等体积加热时,内能减少,同时压强升高.这样的过程可能发生。
答案:
不可能.(因为dV=0,则dQ=dE,等体积加热dQ>
0,
∴dE>
0,即内能只有增大而不可能减少)
20423012
12.理想气体经等温压缩时,压强升高,同时吸热.这样的过程可能发生。
不可能.
(因为据pV=C,V↓则p↑,但dT=0,
则dW=pdV<
0,dQ=dW<
0,即只能放热而不可能吸热).
20423013
13.理想气体经绝热压缩时,压强升高,同时内能增加.这样的过程可能发生。
可能.(因为据绝热方程,V↓则p↑;
又dQ=0,则
,∴dE>
0,即内能增加.
20423014
14.理想气体经等压压缩时,内能增加,同时吸热.这样的过程可能发生。
不可能(因为dp=0,dW=pdV=(M/Mmol)RdT<
dE=(M/Mmol)CVdT<
0,即内能减少而不可能增加,且dQ=dE+dW,即气体放热而不可能吸热.)
20422015
15.理想气体的内能从E1增大到E2时,对应于等体、等压、绝热三种过程的温度变化相同.
答:
正确。
20422016
16.理想气体的内能从E1增大到E2时,对应于等体、等压、绝热三种过程的吸收的热量相同.
错
三、填空题
20433001
1.处于平衡态A的一定量的理想气体,若经准静态等体过程变到平衡态B,将从外界吸收热量416J,若经准静态等压过程变到与平衡态B有相同温度的平衡态C,将从外界吸收热量582J,所以,从平衡态A变到平衡态C的准静态等压过程中气体对外界所作的功为___________________.
166J
20432002
2.不规则地搅拌盛于绝热容器中的液体,液体温度在升高,若将液体看作系统,则外界传给系统的热量_________零(填大于、等于和小于).
等于
20432003
3.不规则地搅拌盛于绝热容器中的液体,液体温度在升高,若将液体看作系统,则外界对系统作的功__________零(填大于、等于和小于).
大于
20432004
4.不规则地搅拌盛于绝热容器中的液体,液体温度在升高,若将液体看作系统,则系统的内能的增量___________零(填大于、等于和小于).
20433005
5.热力学系统的状态发生变化时,其内能的改变量只决定于_________而与_________________无关.
热力学状态,过程
20433006
6.某理想气体等温压缩到给定体积时外界对气体作功|W1|,又经绝热膨胀返回原来体积时气体对外作功|W2|,则整个过程中气体从外界吸收的热量Q=______
-||W1|
20433007
7.某理想气体等温压缩到给定体积时外界对气体作功|W1|,又经绝热膨胀返回原来体积时气体对外作功|W2|,则整个过程中气体内能增加了
=______。
|W2|-|W1|
20432008
8.同一种理想气体的定压摩尔热容Cp大于定体摩尔热容CV,其原因是
___________________________________________________________________________.
等压过程吸热使系统温度升高的同时还要对外做功,而等体过程吸热只用来提高系统温度。
20434009
9.右图为一理想气体几种状态变化过程的p-V图,其中MT为等温线,MQ为绝热线,在AM、BM、CM三种准静态过程中,温度降低的是______过程;
气体放热的是_______过程
AM、CM
20433010
10.一定量的理想气体,从状态A出发,分别经历等压、等温、绝热三种过程由体积V1膨胀到体积V2。
在上述三种过程中:
气体的内能增加的是_________过程;
气体的内能减少的是_________过程.
等压、绝热
20434011
11.右图为一理想气体几种状态变化过程的p-V图,其中MT为等温线,MQ为绝热线,在AM、BM、CM三种准静态过程中:
温度升高的是_________过程;
气体吸热的是________过程.
AM、BM和CM
20433012
12.一定量的理想气体,从p─V图上状态A出发,分别经历等压、等温、绝热三种过程由体积V1膨胀到体积V2,在上述三种过程中:
气体对外作功最大的是_________过程;
气体吸热最多的是____________过程.
等压、等压
20432013
13.在大气中有一绝热气缸,其中装有一定量的理想气体,然后用电炉徐徐供热(如图所示),使活塞(无摩擦地)缓慢上升.在此过程中,气体内能___________(选用“变大”、“变小”、“不变”填空).
变大
20433014
14.一定量理想气体,从同一状态开始使其体积由V1膨胀到2V1,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_________过程气体内能增加最多.
等压
20433015
15.一定量理想气体,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:
(3)绝热过程.其中:
_______过程外界对气体作功最多.
20433016
16.一定量理想气体,从同一状态开始把其体积由
___________过程气体内能减小最
20433017
17.一定量理想气体,从同一状态开始把其体积由
___________过程气体放热最多.
20434018
18.已知一定量的理想气体经历p-T图上所示的循环过程,图中过程1-2中,气体_________(填吸热或放热)。
吸热
20433019
19.三个附图所示分别是一定量理想气体的等压线、等温线和绝热线.试判断各图上a、b两点中处于哪一点的状态时理想气体的内能大.在内能大的那一点上画上“
”.若在两点时内能一样大,则在两点上都画上“
”.
图1:
b;
图2:
a、b;
图3:
a
四、计算题
20442001
10分
1.1mol单原子理想气体从300K加热到350K,
(1)容积保持不变;
(2)压强保持不变;
问在这两个过程中各吸收了多少热量?
增加了多少内能?
对外做了多少功?
解答:
(1)
2分
1分
(2)
1分
20442002
2.压强为1.0×
105Pa,体积为0.0082m3的氮气,从初始温度300K加热到400K,如加热时
(1)体积不变
(2)压强不变,问各需热量多少?
哪一个过程所需热量大?
为什么?
4分
等压过程需要的热量大。
因为等压过程除了使系统内能提高处还需要对外做功。
20443003
3.有一定量的理想气体,其压强按
的规律变化,
是个常量。
求气体从容积
增加到
所做的功,该理想气体的温度是升高还是降低?
气体所做的功为
上式用
代入得
即
,可见理想气体温度是降低的。
20443004
4.1mol的氢,在压强为1.0×
105Pa,温度为20℃时,其体积为
今使它经以下两种过程达到同一状态:
(1)先保持体积不变,加热使其温度升高到80℃,然后令它作等温膨胀,体积变为原体积的2倍;
(2)先使它作等温膨胀至原体积的2倍,然后保持体积不变,加热使其温度升到80℃。
试分别计算以上两种过程中吸收的热量,气体对外作的功和内能的增量。
20443005
5.有单原子理想气体,若绝热压缩使其容积减半,问气体分子的平均速率变为原来的速率的几倍?
若为双原子理想气体,又为几倍?
由绝热方程
,得
由平均速率公式
,得
(1)单原子理想气体的绝热指数
(2)双原子理想气体的绝热指数
20444006
6.一气缸内盛有一定量的刚性双原子分子理想气体,气缸活塞的面积S=0.05m2,活塞与气缸壁之间不漏气,摩擦忽略不计.活塞右侧通大气,大气压强p0=1.0×
105Pa.劲度系数k=5×
104N/m的一根弹簧的两端分别固定于活塞和一固定板上(如图).开始时气缸内气体处于压强、体积分别为p1=p0=1.0×
105Pa,V1=0.015m3的初态.今缓慢加热气缸,缸内气体缓慢地膨胀到V2=0.02m3.求:
在此过程中气体从外界吸收的热量.
由题意可知气体处于初态时,弹簧为原长.当气缸内气体体积由V1膨胀到V2时弹簧被压缩,压缩量为
m.
气体末态的压强为
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