大学物理同步训练第09章热力学基础

同步训练答案 第九章 热力学基础 许照锦 1 / 8 第九章 热力学基础 一、选择题 1. 如图 1 所示，一定量的理想气体，由平衡状态 A 变到平衡状态 B（ᵅᵃ = ᵅᵃ），则无论经过的是什么过程，系统必然 （A）对外做正功 （B）内能增加 （C）从外界吸热 （D）向外界放热 答案：B 分析：功和热量为过程量，其大小、正负与过程有关，故 A、C、D 选项错误；内能（温度）为状态量，与过程无关。由图可知，B 点内能高于 A 点（由内能公式ᵆ = ᵈᵉᵇ ᵽ⁄ 可得，式中i 为气体分子自由度，见《气体动理论》选择题 1）。 2. 对于室温下的单原子分子理想气体，在等压膨胀的情况下，系统对外所做的功与从外界吸收的热量之比ᵄ ᵄ⁄ 等于 （A）2 3⁄ （B）1 2⁄ （C）2 5⁄ （D）2 7⁄ 答案：C 分析：由等压过程公式∆ᵇ: ∆ᵆ: ∆ᵇ = (ᵈ + ᵽ): ᵈ: ᵽ可得ᵄ ᵄ⁄= 2 (3 + 2) = 2 5⁄⁄。 3. 压强、体积、温度都相等的常温下的氧气和氦气，分别在等压过程中吸收了相等的热量，它们对外做的功之比为 （A）1：1 （B）5：9 （C）5：7 （D）9：5 答案：C 分析：（参考选择题 2）可得 ∆ᵄ =2ᵅ + 2 ∆ᵄ → ∆ᵄO2∆ᵄHe= 2∆ᵄ (ᵅO2 + 2)⁄2∆ᵄ (ᵅHe + 2)⁄= 3 + 25 + 2 = 57 关于自由度 i 可参考《气体动理论》选择题 1。 4. 在下列理想气体过程中，哪些过程可能发生？ （A）等体积加热时，内能减少，同时压强升高 （B）等温压缩时，压强升高，同时吸热 （C）等压压缩时，内能增加，同时吸热 （D）绝热压缩时，压强升高，同时内能增加 答案：D 同步训练答案 第九章 热力学基础 许照锦 2 / 8 分析：热力学第一定律∆ᵇ = ∆ᵆ + ∆ᵇ（其中∆ᵇ为系统吸收的热量，∆ᵆ为系统内能的增量，∆ᵇ为系统对外所做的功）。等体过程，∆ᵄ = 0，吸收热量∆ᵄ > 0，则∆ᵃ > 0，系统内能增加，故A 错误；等温压缩，∆ᵄ < 0，温度不变即∆ᵃ = 0，故∆ᵄ < 0，系统放热，故B 错误；等压压缩，∆ᵄ < 0，由等压过程公式（见选择题2）可知∆ᵃ < 0，∆ᵄ < 0，系统内能减小，且系统放热，故C 错误；绝热压缩时，∆ᵄ = 0，∆ᵄ < 0，故∆ᵃ > 0，系统内能增加，由绝热过程曲线可知压强升高，故D 正确。 5. 分别在等温、等压、等容情况下，将 400 J 的热量传给标准状况下的2 mol 氢气，关于 3个过程内能的变...