热力学第一定律

1、(dim丿0热力学第一定律一、选择如图所示为一定量的理想气体的图，由图可得出结论【C】ABC是等温过程;TT；ABTT；ABT=ToAB在p-V图上有两条曲线a加和ac,由此可以得出以下结论:其中一条是绝热线，另一条是等温线；两个过程吸收的热量相同；两个过程中系统对外作的功相等；两个过程中系统的内能变化相同。压强、体积和温度都相同(常温条件)的氧气和氨气在等压过程中吸收了相等的热量，它们对外作的功之比为【C】(A)1:1；(B)5:9；(C)5:7；(D)9:5。lmol的单原子分子理想气体从状态4变为状态如果不知是什么气体，变化过程也不知道，但4、B两态的压强、体积和温度都知道，则可求出：【

2、B】气体所作的功(B)气体内能的变化(C)气体传给外界的热量(D)气体的质量5.一定量的理想气体经历a过程时吸热500J.则经历acbda程时，吸热为：【B】(A)-1200J.(B)-700J.(C)-400J.(D)700J.对于室温下的双原子分子理想气体，在等压膨胀的情况下，系统对外所作的功与从外界吸收的热量之比W!Q等于【D】(A)2/3.(B)1/2.(C)2/5.(D)2/7.如图所示，一定量的理想气体，沿着图中直线从状态a(压强&=4atm,体积岭=2L)变到状态b(压强”2=2atm,体积匕=4L).则在此过程B】气体对外作正功，向外界放出热量.气体对外作正功，从外界吸热.气体

3、对外作负功，向外界放出热量.气体对外作正功，内能减少.&如图所示，-定量理想气体从体积J膨胀到体积.分别经历的过程是：A-E等压过程，A-C等温过程；A-D绝热过程，其中吸热量最多的过程【A】是AB是AC.是AD.无法判断。对于理想气体系统来说，在下列过程中，哪个过程系统所吸收的热量、内能的增量和对外作的功三者均为负值？【D】(A)等体降压过程.(E)等温膨胀过程.(0绝热膨胀过程.(D)等压压缩过程.一物质系统从外界吸收一定的热量，则【D】系统的内能一定增加.系统的内能一定减少.系统的内能一定保持不变.系统的内能可能增加，也可能减少或保持不变.热力学第一定律表明：【C】(A)系统对外作的功不

4、可能大于系统从外界吸收的热量.(B)系统内能的增量等于系统从外界吸收的热量.(0不可能存在这样的循环过程，在此循环过程中，外界对系统作的功不等于系统传给外界的热量.热机的效率不可能等于1.填空题理想气体在如图所示a-b-c过程中，系统的内能增量AE=_0_lmol双原子刚性分子理想气体，从状态a,%)沿pV图所示直线变到状态如2,匕)，贝y气体内能的增量=-PV)厶厶厶*pdCT-J(卡-1)iiRT1CTp(-1)iiRT1一定量理想气体，从同一状态开始使其体积由V膨胀到2人，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：_等压过程气体对外作功最多;等压过程气体

5、内能增加最多.如图所示，一理想气体系统由状态a沿acb到达状态b，系统吸收热量350J，而系统做功为130J。经过过程adb，系统对外做功40J，则系统吸收的热量Q=260q定量的理想气体，从状态A出发，分别经历等压、等温、绝热三种过程由体积V膨胀到体积V。在上述三种过程中：气12体的内能增加的是等压过程；气体的内能减少的是绝热过程.一定量理想气体，从同一状态开始使其体积由片膨胀到2V1，分别经历以下三种过程：等压过程；等温过程；(3)绝热过程.其中等压过程气体内能增加最多.三、计算1mol单原子理想气体从300K加热到350K,TOC o 1-5 h zMpVQ=C(T-T)=新C(T-T)

6、=pVVMV21RTV211-mol1=1.0X105X0.0082X5(400-1)=683J2300(2)Q=C(T-T)=咯C(T-T)=pVpMp21RTp211mol17400=1.0X105X0.0082X(-1)=956J2300等压过程需要的热量大。因为等压过程除了使系统内能提高处还需要对外做功。Q3=W3+AE3=-250J容积保持不变；压强保持不变；问在这两个过程中各吸收了多少热量？增加了多少内能？对外做了多少功？解答：TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark32 o Current Document 33NE=CAT=RAT=-x8.31x50

7、=623(/)v22A=0Q=AE=623(J)33AE=CAT=RAT=-x8.31x50=623(J)v22A=ApdV二JT2RdT=RAT=x8.31x50二416(J)V1T1Q=A+AE=1039(J)压强为1.0X105Pa，体积为0.0082im的氮气，从初始温度300K加热到400K,如加热时(1)体积不变(2)压强不变，问各需热量多少？哪一个过程所需热量大?为什么？解答：(1)一定量的单原子分子理想气体,从初态A出发,沿图示直线过程变到另一状态B，又经过等容、等压两过程回到状态A.求A-B,B-C,C-A各过程中系统对外所作的功W,内能的增量AE以及所吸收的热量Q.整个循环

8、过程中系统对外所作的总功以及从外界吸收的总热量(过程吸热的代数和).解：(1)A-B:W=!(p+p)(V-V)=200J.12BABA*Cv爲一TA)=3(PbVbPaVa)/2=750JQ=W1+A1=950J.B-C：W2=0AE2=vCv(TC-TB)=3(PCVC-pBVB)/2=600J.Q2=W2+AE2=-600J.C-A：W3=pA(VA-VC)=-100J.3AE=vC(T-T)=(pV-pV)=-150j.3VAC2AACC11(2)W=W1+W2+W3=100J.Q=Q1+Q2+Q3=100J0.02kg的氦气(视为理想气体)，温度由17C升为27C.若在升温过程中，(

9、1)体积保持不变；(2)压强保持不变；(3)不与外界交换热量；试分别求出气体内能的改变、吸收的热量、外界对气体所作的功.(普适气体常量R=8.31Jmol-1K-1)解答：氦气为单原子分子理想气体，i=3等体过程，V=常量，W=0据Q=AE+W可知MQ=AE=C(T-T)=623JMV21mol定压过程，p=常量，MQ二C(TT)=1.04X103JMp21molAE与(1)相同.W=QAE=417JQ=0，AE与(1)同W=AE=623J(负号表示外界作功)一定量的某单原子分子理想气体装在封闭的汽缸里.此汽缸有可活动的活塞(活塞与气缸壁之间无摩擦且无漏气).已知气体的初压强p1=1atm，体积V1=1L，现将该气体在等压下加热直到体积为原来的两倍，然后在等体积下加热直到压强为原来的2倍，最后作绝热膨胀，直到温度下降到初温为止，在pV图上将整个过程表示出来.试求在整个过程中气体内能的改变.试求在整个过程中气体所吸收的热量.(1atm=1.013X105Pa)试求在整个过程中气体所作的功.解:(1)pV图如图.T4=T1AE=0MMQ二L(T2T1Lv(T3-T2)molmol53=p(2VV)+2V(2pp)6.=pV=5.6X102J211(4)W=Q=5.6X102J-定量的理想气体，从A态出发，经pV图中所示的过程到达B态，