10热力学第一定律习题详解(暂没发现错)

精编WORD文档下载可编缉打印下载文档，远离加班熬夜10热力学第一定律习题详解(暂没发现错)篇一：10_热力学第一定律习题详解整理后谢谢分享~~~~~~~习题十一、选择题1．双原子理想气体，做等压膨胀，若气体膨胀过程从热源吸收热量700J，则该气体对外做功为[]（A）350J；（B）300J；（C）250J；（D）200J。答案：D解：QP??U?AP??iiR?T??R?T??R?T(?221，)所以?R?T?Qpi/2?1，（??m0）MQpii22AP?QP??U?QP???Qp[1?]?Qp?700??200(J)精编WORD文档下载可编缉打印下载文档，远离加班熬夜2i/2?1i?2i?27，本题答案为D。2．一定量理想气体，从同一初态出发，体积V1膨胀到V2，分别经历三种过程，（1）等压；（2）等温；（3）绝热。其中吸收热量最多的是[]（A）等压；（B）等温；（C）绝热；（D）无法判断。答案：A解：在p-V图上绝热线比等温线要陡，所以图中中间的曲线表示的应该是等温过程。图中三种过程的起始态和终止态的体积分别相同，因为在PVp-V图上，曲线所围成的面积等于该过程对外所做的功，所以等压过程中对外所做的功最大，等温过程次之，绝热过程最小。根据理想气体内能U??iRT，三种过程的起始温度一2样，但图中所示的等压过程的末态温度最高，等温过程次之，绝热过程最小。所以等压过程的内能增加最多。根据热力学第一定律Q??U?A，既然等压过程的内能增加最多，对外所做的功也最大，等压过程从外界吸收的热量也最多，故本题答精编WORD文档下载可编缉打印下载文档，远离加班熬夜案为A。3．某理想气体分别经历如图所示的两个卡诺循环，即?(abcd)和??(a?b?c?d?)，且两条循环曲线所围面积相等。设循环?的效率为?，每次循环在高温热源处吸收的热量为为Q?，则[]（A）（C）答案：BQ，循环??的效率为??，每次循环在高温热源处吸收的热量????,Q?Q?；（B）????,Q?Q?；????,Q?Q?；（D）????,Q?Q?。解：?T低T低AA????1?，????1??QT高Q?T高??T低，所以??T高，T低由图知：?T高???因为两条循环曲线所围面积相等，即A?A?，而????，所以有Q?Q?，故本题答案为B。精编WORD文档下载可编缉打印下载文档，远离加班熬夜oo4．一个可逆卡诺循环，当高温热源温度为127C，低温热源温度为27C时，对外做净功8000J，今维持低温热源温度不变，使循环对外做功10000J，若两卡诺循环都在两个相同的绝热线间工作，则第二个循环的高温热源的温度为[]（A）127K；（B）300K；（C）425K；（D）无法判断。答案：C解：当高温热源温度为127C时，该可逆卡诺循环的效率为o??1?又因??T227?2731?1??T1127?2734AA80001???，此时可逆卡诺循环对外放出的热Q1Q2?A8000?Q24Q2?24000J，当循环对外做功变为10000J时，由于维持低温热源温度不变，而且两卡诺循环都在两个相同的绝热线间工作，所以的效率为Q2'?Q2?24000J。此时，该可逆卡诺循环?'?由于?'?1?5．一热机在两热源（1A'100005精编WORD文档下载可编缉打印下载文档，远离加班熬夜??A'?Q2'10000?2400017T227?2735?1??，所以T1'?425K，故本题答案为C。T1'T1'17T?400K，T1?300K）之间工作，一循环过程吸热1800J，放热800J，做功1000J，此循环可能实现吗？[]（A）可能；（B）不可能；（C）无法判断。答案：BT2A1000????1?解：该循环过程的效率Q吸1800T1，而由卡诺定理T2A?1?Q吸T1二、填空题，得知此过程不能实现，故本题答案为B。1．汽缸内有单原子理想气体，若绝热压缩使体积减半，问气体分子的平均速率变为原来速率的倍？若为双原子理想气体则为倍？5??i?3答案：1.26；1.14。解：单原子理想气体自由度，3，气体经历绝热压缩有TV精编WORD文档下载可编缉打印下载文档，远离加班熬夜??1?C，又???122??2?1.261双原子理想气体自由度i??127?5，???，所以?22?1.1451?2．一绝热密闭的容器，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，今突然抽去隔板，当气体达到平衡时，气体的压强是；系统对外做功A=______________。1p0；0。答案：2解：绝热过程，Q=0；精编WORD文档下载可编缉打印下载文档，远离加班熬夜容器右边为真空，所以气体自由膨胀，故根据热力学第一定律A?0；Q??U?A，因此?U?0；iRT2，由于理想气体内能U???U?0，所以?T?0，即T1?T2。气体经历的是非准静态过程，只在初态和末态可用状态方程，即PV11??RT1p?又因V2?2V1，所以2P2V2??RT211p1?p0223．理想气体在图中的1-2-3过程中，吸收的热量Q0（“小于”、“大于”或“等于”）；2“小于”、“大于”或“等于”）。-31-?过程中，吸收的热量Q0（答案：小于；大于。解：热力学功所以V2精编WORD文档下载可编缉打印下载文档，远离加班熬夜A??pdv，因V3V1?V1，A1?2?3?0,A1?2??3?0。中间为绝热线，根据热力学第一定律有Qs??Us?As?0所以?Us态函?U3?U1??As?0，内能为数，所以?U1?2?3??U1?2'?3??Us??As?0。根据热力学第一定律，对于1-2-3过程，Q1?2?3??U1?2?3?A1?2?3??As?A1?2?3。由p-V图上曲线围成的面积和热力学系统对外做功的关系可以得知：所以对于As?A1?2?3Q1?2?3??As?A1?2?3?0精编WORD文档下载可编缉打印下载文档，远离加班熬夜1?过程：Q1?2??3??U1?2'?3?A1?2??3??As?A1?2??3同样，由p-V图上曲线围成的面积和热力学系统对外做功的关系可以得知As?A1?2'?3，所以Q1?2??3??As?A1?2??3?0ppab篇二：11热力学第一定律习题详解习题十一一、选择题1．双原子理想气体，做等压膨胀，若气体膨胀过程从热源吸收热量700J，则该气体对外做功为[]（A）350J；（B）300J；答案：D解：QP??U?AP??AP?QP??U?QP?ii2R?T??R?T??R?T(精编WORD文档下载可编缉打印下载文档，远离加班熬夜i2?1)（C）250J；（D）200J。Qpi/2?1，所以?R?T?2?700?27，（??m0M）2i/2?1?Qp?Qp[1?ii?2]?Qpi?2?200(J)，本题答案为D。2．一定量理想气体，从同一初态出发，体积V1膨胀到V2，分别经历三种过程，（1）等压；（2）等温；（3）绝热。其中吸收热量最多的是[]精编WORD文档下载可编缉打印下载文档，远离加班熬夜（A）等压；（B）等温；（C）绝热；（D）无法判断。答案：A解：在p-V图上绝热线比等温线要陡，所以图中中间的曲线表示的应该是等温过程。图中三种过程的起始态和终止态的体积分别相同，因为在p-V图上，曲线所围成的面积等于该过程对外所做的功，所以等压过程中对外所做的功最大，等温过程次之，绝热过程最小。根据理想气体内能U??i2RT，三种过程的起始温度一样，但图中所示的等压过程的末态温度最高，等温过程次之，绝热过程最小。所以等压过程的内能增加最多。根据热力学第一定律Q??U?A，既然等压过程的内能增加最多，对外所做的功也最大，等压过程从外界吸收的热量也最多，故本题答案为A。3．某理想气体分别经历如图所示的两个卡诺循环，即?(abcd)和??(a?b?c?d?)，且两条循环曲线所围面积相等。设循环?的效率为?，每次循环在高温热源处吸收的热量为Q，循环??的效率为??，每次循环在高温热源处吸收的热量为Q?，则[]（A）????,Q?Q?；（B）????,Q?Q?；（C）????,Q?Q?；（D）????,Q?Q?。答案：B解：??AQ?1?精编WORD文档下载可编缉打印下载文档，远离加班熬夜T低T高，???A?Q??1??T低?T高P由图知：??T??低T高，低TT，所以????高因为两条循环曲线所围面积相等，即A?A?，而????，所以有Q?Q?，故本题答案为B。4．一个可逆卡诺循环，当高温热源温度为127oC，低温热源温度为27oC时，对外做净功8000J，今维持低温热源温度不变，使循环对外做功10000J，若两卡诺循环都在两个相同的绝热线间工作，则第二个循环的高温热源的温度为[]（A）127K；（B）300K；（C）425K；（D）无法判断。答案：C解：当高温热源温度为127oC时，该可逆卡诺循环的效率为??1?AQ1AQ2?A80008000?Q2精编WORD文档下载可编缉打印下载文档，远离加班熬夜14T2T1?1?27?273127?273?14又因?????，此时可逆卡诺循环对外放出的热Q2?24000J，当循环对外做功变为10000J时，由于维持低温热源温度不变，而且两卡诺循环都在两个相同的绝热线间工作，所以Q2'?Q2?24000J。此时，该可逆卡诺循环的效率为?'?T2T1'27?273T1'A'A'?Q2'517?1000010000?24000?517由于?'?1??1??，所以T1'?425K，故本题答案为C。5．一热机在两热源（T1?400K，T1?300K）之间工作，一循环精编WORD文档下载可编缉打印下载文档，远离加班熬夜过程吸热1800J，放热800J，做功1000J，此循环可能实现吗？[]（A）可能；（B）不可能；（C）无法判断。答案：B解：该循环过程的效率??AQ吸?10001800?1?T2T1AQ吸T2T1，而由卡诺定理?1?，得知此过程不能实现，故本题答案为B。二、填空题1．汽缸内有单原子理想气体，若绝热压缩使体积减半，问气体分子的平均速率变为原来速率的倍？若为双原子理想气体则为倍？答案：1.26；1.14。??解：单原子理想气体自由度i?3，53，气体经历绝热压缩有TV??1?C，又?精编WORD文档下载可编缉打印下载文档，远离加班熬夜所以21???1?2752?1.26双原子理想气体自由度i?5，???，所以21???1?22?1.142．一绝热密闭的容器，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，今突然抽去隔板，当气体达到平衡时，气体的压强是答案：12p0；系统对外做功A=______________。；0。解：绝热过程，Q=0；容器右边为真空，所以气体自由膨胀，故A?0；根据热力学精编WORD文档下载可编缉打印下载文档，远离加班熬夜第一定律Q??U?A，因此?U?0；理想气体内能U??i2RT，由于?U?0，所以?T?0，即T1?T2。气体经历的是非准静态过程，只在初态和末态可用状态方程，即P1V1??RT1P2V2??RT2又因V2?2V1，所以p2?12p1?12p03．理想气体在图中的1-2-3过程中，吸收的热量Q（“小于”、“大于”或“等于”）；23-1-?答案：小于；大于。解：热力学功A?过程中，吸收的热量Q0（“小于”、“大于”或“等于”）。V2?V1pdv，因V3?V1，所以A1?2?3?0,A1?2??3?0。中间为绝热线，根据热力学第一定律有Qs??Us?As?0精编WORD文档下载可编缉打印下载文档，远离加班熬夜所以?Us?U3?U1??As?0，内能为态函数，所以?U1?2?3??U1?2'?3??Us??As?0。根据热力学第一定律，对于1-2-3过程，Q1?2?3??U1?2?3?A1?2?3??As?A1?2?3。由p-