第十周作业答案
8-1填空题
(1) 一定量理想气体，从同一状态开始把其体积由
1V0压缩到V0，分别经历等压、等温、绝热三种过程．其2中：__________过程外界对气体做功最多；__________过程气体内能减小最多；__________过程气体放热最多． [答案：绝热 ；等压 ；等压. 从p-V图可知
p
绝热 2 0 1 V V0/2 V0
p a c 1 2 b V 等压 O
绝热线下面积最大，故外界做功最多。 由pV?vRT可知，等压过程压缩后温度最低，故内能减小最多。
V2QT?vRTln??p0V0ln2,
V1题8-1
题8-2
ii?21Qp?vCp?T?(?1)vR?T??p0V0
222因
i?2i?3，故4?ln2,且绝热 Qr=0,故等压放热最多.]
(2) 常温常压下，一定量的某种理想气体，其分子
可视为刚性分子，自由度为i，在等压过程中吸热为Q，对外做功为W，内能增加为?E，则
W/Q=_____________． ?E/Q? _____________．
2ii?2[答案：i?2； i?2。Qp?vCp?T?2vR?T，
iWp?p(V2?V1)?vR?T，?Ep?vCV?T?vR?T。]
2(3) 一理想卡诺热机在温度为300 K和400 K的两个热源之间工作。若把高温热源温度提高100 K，则其效率可提高为原来的________倍； 若把低温热源温度降低100 Ｋ，则其逆循环的致冷系数将降低为原来的________倍。
1T2T2[答案：1.6 ； 3。由??1?T及e?T?T可得。]
112(4) 绝热容器被隔板分成两半，一半是真空，另一半是理想气体．如果把隔板撤去，气体将进行自由膨胀，达到平衡后气体的内能 ，气体的熵 ． (增加、减小或不变)．
[答案：不变; 增加。绝热自由膨胀中，W=0，Q=0，由热力学第一定律Q??E?W得?E=0；绝热自由膨胀为不可逆过程，熵增加。]
(5) 1 mol理想气体在气缸中进行无限缓慢的膨胀，其体积由V1变到V2． 当气缸处于绝热情况下时，
理想气体熵的增量?S = ____________．当气缸处于等温情况下时，理想气体熵的增量?S = ______________．
V2[答案：0 ; RlnV. 绝热系统中无限缓慢的膨胀是
1可逆过程，故?S =0； 等温膨胀， ?S??18-2选择题
22V22RTdVpdVdQ?Rln????11V1TTVT]
(1) 关于可逆过程和不可逆过程有以下几种说法：
① 可逆过程一定是准静态过程． ③ 不可逆过程发生后一定找不到另一过程使系统和外界同时复原．
④ 非静态过程一定是不可逆过程． 以上说法，正确的是： ［ ］
(C) ②、③、④. (D) ①、③、④. [答案：D. 准静态过程不一定是可逆过程．因准静态过程中可能存在耗散效应，如摩擦、粘滞性、电阻等。] (2) 热力学第一定律表明： ［ ］ (A) 系统对外做的功不可能大于系统从外界吸收的热量．
② 准静态过程一定是可逆过程．
(A) ①、②、③、④. (B) ①、②、③.
(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，外界对系统做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． [答案：C。热力学第一定律描述热力学过程中的能量守恒性质。]
(3) 如题8-2图所示，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做功与
吸收热量的情况是: ［ ］ (A) b1a过程放热，做负功；b2a过程放热，做负功． (B) b1a过程吸热，做负功；b2a过程放热，做负功． (C) b1a过程吸热，做正功；b2a过程吸热，做负功． (D) b1a过程放热，做正功；b2a过程吸热，做正功． [答案：B。b1acb 构成正循环，ΔE = 0，W净 > 0，Q = Qb1a + Q acb = W净 >0，但 Q acb = 0，∴ Qb1a >0 吸热; b1a压缩，做负功
b2acb构成逆循环，ΔE = 0，W净 < 0，Q = Qb2a +Q acb = W净 <0，但 Q acb = 0，∴ Qb2a <0 放热 ; b2a压
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缩，做负功]
(4) 根据热力学第二定律判断下列哪种说法是正确的． ［ ］
(A) 功可以全部变为热，但热不能全部变为功． (B) 热量能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) 气体能够自由膨胀，但不能自动收缩． (D) 有规则运动的能量能够变为无规则运动的能
量，但无规则运动的能量不能变为有规则运动的能量． [答案：C. 热力学第二定律描述自然热力学过程进行的条件和方向性。]
(5) 设有以下一些过程： (1) 两种不同气体在等温下互相混合． (2) 理想气体在定体下降温． (3) 液体在等温下汽化. (4) 理想气体在等温下压缩． (5) 理想气体绝热自由膨胀． 在这些过程中，使系统的熵增加的过程是：［ ］ (A) (1)、(2)、(3). (B) (2)、(3)、(4).
(C) (3)、(4)、(5). (D) (1)、(3)、(5). [答案：D。熵是系统内分子热运动的无序性的一种量度。]