1、大學(xué)物理作業(yè)八參考解答大學(xué)物理作業(yè)八參考解答 一、選擇題：一、選擇題：1、對于室溫下的雙原子分子理想氣體，在等壓膨、對于室溫下的雙原子分子理想氣體，在等壓膨脹的情況下，系統(tǒng)對外所做的功與從外界吸收的脹的情況下，系統(tǒng)對外所做的功與從外界吸收的熱量之比熱量之比W/Q為：為： (A) 1/3； (B) 1/4； (C) 2/5； (D) 2/7答：DTRiMMQmol22TRMMWmol答：答：C2、壓強(qiáng)、體積和溫度都相同（常溫條件）的氧氣和、壓強(qiáng)、體積和溫度都相同（常溫條件）的氧氣和氦氣在等壓過程中吸收了相等的熱量，它們對外作的氦氣在等壓過程中吸收了相等的熱量，它們對外作的功之比為功之比為（A）1

2、:1； （B）5:9； （C）5:7； （D）9:5。)()(1212TTRMMVVPWmol)(22)(1212TTRiMMTTCMMQmolpmol22222OHeHeOHeOiiTTWWHeOHeOTTWW222222OHeHeOiiTT答：D3、在給出的、在給出的4個圖像中，能夠描述一定質(zhì)量的理想個圖像中，能夠描述一定質(zhì)量的理想氣體在可逆絕熱過程中密度隨壓強(qiáng)變化的圖像為：氣體在可逆絕熱過程中密度隨壓強(qiáng)變化的圖像為： (A) (B) (C) (D) ppppVMCpV,1p答：答：D4、在、在P-V圖上有兩條曲線圖上有兩條曲線abc和和adc,由此可以得出以下由此可以得出以下結(jié)論結(jié)論:（

3、A）其中一條是絕熱線，另一條是等溫線；）其中一條是絕熱線，另一條是等溫線；（B）兩個過程吸收的熱量相同；）兩個過程吸收的熱量相同；（C）兩個過程中系統(tǒng)對外作的功相等；）兩個過程中系統(tǒng)對外作的功相等；（D）兩個過程中系統(tǒng)的內(nèi)能變化相同。）兩個過程中系統(tǒng)的內(nèi)能變化相同。pVbcOad5、一熱機(jī)由溫度為、一熱機(jī)由溫度為727的高溫?zé)嵩次鼰幔驕囟葹榈母邷責(zé)嵩次鼰幔驕囟葹?27的低溫?zé)嵩捶艧幔魺釞C(jī)在最大可能效率下工作、的低溫?zé)嵩捶艧幔魺釞C(jī)在最大可能效率下工作、且吸熱為且吸熱為2000焦耳，熱機(jī)作功約為焦耳，熱機(jī)作功約為（A）400J； （B）1450J； （C）1600J； （D）2000J。答

4、：答：A%2010008001112TT1QW1QW7、 關(guān)于可逆過程和不可逆過程的判斷：關(guān)于可逆過程和不可逆過程的判斷：(1)可逆熱力可逆熱力學(xué)過程一定是準(zhǔn)靜態(tài)過程；學(xué)過程一定是準(zhǔn)靜態(tài)過程；(2)難靜態(tài)過程一定是可逆難靜態(tài)過程一定是可逆過程；過程；(3)不可逆過程就是不能向相反方向進(jìn)行的過程；不可逆過程就是不能向相反方向進(jìn)行的過程；(4)凡有摩擦的過程，一定是不可逆過程。以上凡有摩擦的過程，一定是不可逆過程。以上4種判斷種判斷正確的是正確的是 (A) (1)(2)(3)； (B) (1)(2)(4)；(C) (2)(4)；(D) (1)(4)答：D 6、 你認(rèn)為以下哪個循環(huán)過程是不可能的：你

5、認(rèn)為以下哪個循環(huán)過程是不可能的： (A) 絕熱線、等溫線、等壓線組成的循環(huán)；絕熱線、等溫線、等壓線組成的循環(huán)； (B) 絕熱線、等溫線、等容線組成的循環(huán)；絕熱線、等溫線、等容線組成的循環(huán)；(C) 等容線、等壓線、絕熱線組成的循環(huán)；等容線、等壓線、絕熱線組成的循環(huán)；(D) 兩條絕熱線和一條等溫線組成的循環(huán)兩條絕熱線和一條等溫線組成的循環(huán)答：D8、“ 理想氣體和單一熱源接觸作等溫膨脹時，吸收的理想氣體和單一熱源接觸作等溫膨脹時，吸收的熱量全部用來對外做功熱量全部用來對外做功”。對此說法有如下幾種評論，。對此說法有如下幾種評論，其中正確的是：其中正確的是： (A) 不違反熱力學(xué)第一定律，但違反熱力學(xué)

6、第二定律；不違反熱力學(xué)第一定律，但違反熱力學(xué)第二定律；(B) 違反熱力學(xué)第一定律，但不違反熱力學(xué)第二定律；違反熱力學(xué)第一定律，但不違反熱力學(xué)第二定律；(C) 不違反熱力學(xué)第一定律，也不違反熱力學(xué)第二定律；不違反熱力學(xué)第一定律，也不違反熱力學(xué)第二定律；(D) 違反熱力學(xué)第一定律，也違反熱力學(xué)第二定律違反熱力學(xué)第一定律，也違反熱力學(xué)第二定律答：C1、理想氣體在等容、等壓、絕熱變化過程中，內(nèi)能、理想氣體在等容、等壓、絕熱變化過程中，內(nèi)能增量的表達(dá)式為增量的表達(dá)式為 。2、 在常壓下，把一定量的理想氣體溫度升高在常壓下，把一定量的理想氣體溫度升高50，需要需要160 J的熱量，在體積不變的情況下，把此

7、氣體的熱量，在體積不變的情況下，把此氣體溫度降低溫度降低100，將放出，將放出240 J的熱量，則此氣體分的熱量，則此氣體分子的自由度是子的自由度是。 二、填空題：二、填空題： )(212TTRiMMEmolTRiMMQmolp22TRiMMQmolv2342ii 4、假如有一定量的氣體、假如有一定量的氣體作如右圖所示的循環(huán)過程，作如右圖所示的循環(huán)過程，則氣體所做的凈功則氣體所做的凈功為為 。PP03P0V03V0V3、 2mol的二氧化碳，在常壓下加熱，使溫度從的二氧化碳，在常壓下加熱，使溫度從 30升高到升高到80，則，則(1)(1)氣體內(nèi)能的增量為氣體內(nèi)能的增量為 ；(2)(2)氣體膨脹

8、時所做的功氣體膨脹時所做的功 ；(3)(3)氣體吸收的熱量氣體吸收的熱量 。2493J831J3324J)(212TTRiMMEmol)(12TTRMMVpWmol-2P0V06、設(shè)高溫?zé)嵩吹慕^對溫度是低溫?zé)嵩唇^對溫度、設(shè)高溫?zé)嵩吹慕^對溫度是低溫?zé)嵩唇^對溫度的的n倍，則在一卡諾循環(huán)中，氣體交給低溫?zé)嵩幢叮瑒t在一卡諾循環(huán)中，氣體交給低溫?zé)嵩吹臒崃渴菑母邷責(zé)嵩吹玫降臒崃康牡臒崃渴菑母邷責(zé)嵩吹玫降臒崃康?倍。倍。5、一卡諾熱機(jī)從、一卡諾熱機(jī)從327的高溫?zé)嵩次鼰幔虻母邷責(zé)嵩次鼰幔?7的低溫?zé)嵩捶艧帷Ｈ粼摍C(jī)從高溫?zé)嵩次盏牡蜏責(zé)嵩捶艧帷Ｈ粼摍C(jī)從高溫?zé)嵩次誰000J的熱量，則該機(jī)所作的功的熱量，則

9、該機(jī)所作的功W ，放，放出熱量出熱量Q2 。121TT1QW500J8、2mol氫氣氫氣(可視為理想氣體可視為理想氣體)，從狀態(tài)參量，從狀態(tài)參量P0、V0、T0的初態(tài)經(jīng)等容過程到末態(tài)，在此過程中，氣體從外的初態(tài)經(jīng)等容過程到末態(tài)，在此過程中，氣體從外界吸收熱量界吸收熱量Q，則氫氣末態(tài)的溫度，則氫氣末態(tài)的溫度T= ;末態(tài)末態(tài)的壓強(qiáng)的壓強(qiáng)P= .TRiMMEQmol2iRQT iRQT 0)1 (00iRTQP7、熱力學(xué)第二定律的開爾文表述和克勞修斯表述是、熱力學(xué)第二定律的開爾文表述和克勞修斯表述是等價的，都表明在自然界中與熱現(xiàn)象有關(guān)的實際宏觀等價的，都表明在自然界中與熱現(xiàn)象有關(guān)的實際宏觀過程都是不

10、可逆的。開爾文表述指出了過程都是不可逆的。開爾文表述指出了 的的過程是不可逆的，而克勞修斯表述指出了過程是不可逆的，而克勞修斯表述指出了 的的過程是不可逆的。過程是不可逆的。 1 1、如果一定量的理想氣體，其體積和壓強(qiáng)依照、如果一定量的理想氣體，其體積和壓強(qiáng)依照/V ap的規(guī)律變化，其中的規(guī)律變化，其中a為已知常數(shù)。試求：為已知常數(shù)。試求：(1)氣體從體積氣體從體積V1膨脹到膨脹到V2所做的功；所做的功；(2)體積為體積為V1時的溫度時的溫度T1與體積為與體積為V2時的溫度時的溫度T2之比。之比。22apV22(/)dWpdVaVdV212221211()VVaWdVaVVV (1)(1) 三

11、、計算題：三、計算題： 解：解：11 122 2TpVTpV11/Vap22/Vap21221pVpV212122121TVVVTVVV 又 ， 所以 2、 一氣缸內(nèi)貯有一氣缸內(nèi)貯有10mol的單原子理想氣體，在的單原子理想氣體，在壓縮過程中，外力做功壓縮過程中，外力做功209J，氣體升溫，氣體升溫1。求：。求：(1)氣體內(nèi)能的增量；氣體內(nèi)能的增量；(2)氣體在此過程中吸收的熱量；氣體在此過程中吸收的熱量；(3)在此過程中氣體的摩爾熱容。在此過程中氣體的摩爾熱容。解：解：J)(65.1242TRiMMEmolJ)(35.84WEQK)J/(mol(435. 8)(TMMQCmolm解：3、1m

12、ol氦氣經(jīng)歷如圖所示的循環(huán)過程，試求循氦氣經(jīng)歷如圖所示的循環(huán)過程，試求循環(huán)效率。環(huán)效率。等溫線PP12P1OV12V1Vbac在bc過程中吸收的熱量為1123)(23)(2VPTTRTTRiMMQbcbcmolbc在ca過程中吸收的熱量為2ln2ln11VPVVRTMMQcacmolca在ab過程中放出的熱量為)2ln223(2ln2231111111VPVPVPQQQcabc11225)(25)(22VPTTRTTRiMMQQbabamolab在循環(huán)過程中吸收的熱量為循環(huán)效率為%4 .1332ln422ln4)2ln223(251112QQ證： 在bc過程中吸收的熱量為112)(2)(2)(

13、2VPPiTTRMMiTTRiMMQbcmolbcmolbc在ca過程中吸收的熱量為0caQ4、以理想氣體為工作熱質(zhì)的熱機(jī)循環(huán)，如圖所示。以理想氣體為工作熱質(zhì)的熱機(jī)循環(huán)，如圖所示。 試證明其效率為試證明其效率為2121111V VP P 絕熱線PVbaV2cP2P1OV1在ab過程中放出的熱量為)(22)(221212VVPiTTRiMMQQbamolab循環(huán)效率為111)(2)(2211121211212112PPVVVPPiVVPiQQ5、 居室內(nèi)氣溫保持為居室內(nèi)氣溫保持為27，在此室內(nèi)放置著一臺，在此室內(nèi)放置著一臺冰箱，用此冰箱做一盒冰箱，用此冰箱做一盒-13的冰塊需要從冰凍室中的冰塊需要從冰凍室中取走取走2.09105J的熱量排放到居室空氣中，假定冰箱的熱量排放到居室空氣中，假定冰箱是理想的卡諾致冷機(jī)：是理想的卡諾致冷機(jī)：(1)做一盒具有上述冷熱程度的冰塊，需要對此致冷做一盒具有