第12章 热力学

第十二章热力学

1、一定量理想气体，从同一状态开始使其体积由V 1膨胀到2V 1，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：__________过程气体对外作功最多；____________过程气体内能增加最多；__________过程气体吸收的热量最多．

2、 一定量的理想气体经历acb 过程时吸热500 J ．则经历acbda

过程时，吸热为 。

3、一气缸内贮有10 mol 的单原子分子理想气体，在压缩过程中外界作功209J ，

气体升温1 K ，此过程中气体内能增量为 _____

，

外界传给气体的热量为___________________． (普适气体常量

R = 8.31 J/mol· K) 4、一定量的某种理想气体在等压过程中对外作功为 200 J ．若此种气体为单 原子分子气体，则该过程中需吸热_____________ J ；若为双原子分子气体，则 需吸热______________ J.

5、如图所示，1 mol 氮气开始时处于状态A ，温度为300K ，压强为1atm 。先经等压过程使体积增大为原来的两倍，到达状态B ；然后再经等容过程使压强增大为2 atm ，到达状态C ；最后经等温膨胀使压强回到1atm ，到达状态D 。求整个过程中系统吸收的热量、对外作的功和内能的增量。

6、一摩尔刚性双原子的理想气体，历经如图所示的一个循环过程，其中AB 为等温过程。计算此循环过程的效率。

p (×105 Pa)

3 m 3)

P

V

O

P

1

P 1

2P 1V 1

2V

7、 如图表示的两个卡诺循环，第一个沿ABCDA 进行，第二个沿A D C AB ''进行，这两个循环的效率1η和2η的

关系及这两个循环所作的净功W 1和W 2的关系是 η1 η2 ,W 1 W 2

8、 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S 1和S 2，则二者的大小关系是：

9、一卡诺热机(可逆的)，低温热源的温度为27℃，热机效率为40％，其高温热源温度为_______ K ．今欲将该

热机效率提高到50％，若低温热源保持不变，则高温热源的温度应增加________ K ．

10、如图，温度为T 0，2 T 0，3 T 0三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_________，η2__________，η 3 __________．

11、根据热力学第二定律判断下列说法的正误：

(A) 功可以全部转换为热，但热不能全部转换为功． （ ） (B) 热可以从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体 （ ） (C) 不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程．（ ） (D) 一切自发过程都是不可逆的．（ ）

12、热力学第二定律的开尔文表述和克劳修斯表述是等价的，表明在自然界中与热现象有关的实际宏观过程都是不可逆的，开尔文表述指出了___________________________的过程是不可逆的，而克劳修斯表述指出了________________的过程是不可逆的． 13、所谓第二类永动机是指________________________________________， 它不可能制成是因为违背了________________________________________．

答案

1、等压， 等压， 等压

2、-700J

3、124.7 J ，-84.3 J

4、500J ；700J

B

A C

D

C '

D '

V

p

p

O 3T 0

2T 0

T 0

f

a d

b

c e

7、=；<

8、S1 = S2．

9、500 ；100

10、33.3％；50％；66.7％

11、?，?，?，√

12、功变热；热传导

13、从单一热源吸热，在循环中不断对外作功的热机；

热力学第二定律