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高中物理竞赛习题专题九:热力学基础
一、选择题
1.如图所示,bca为理想气体的绝热过程,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、作负功,b2a过程放热、作负功;
(B)b1a过程吸热、作负功,b2a过程放热、作负功;
(C)b1a过程吸热、作正功,b2a过程吸热、作负功;
(D)b1a过程放热、作正功,b2a过程吸热、作正功。
【提示:体积压缩,气体作负功;三个过程中a和b两点之间的内能变化相同,bca线是绝热过程,既不吸热也不放热,b1a过程作的负功比b2a过程作的负功多,由
知b2a过程放热,b1a过程吸热】
2.如图,一定量的理想气体,由平衡态A变到平衡态B,且他们的压强相等,即
。问在状态A和状态B之间,气体无论经过的是什么过程,气体必然 ( )
(A)对外作正功;(B)内能增加;
(C)从外界吸热;(D)向外界放热。
【提示:由于
,必有
;而功、热量是
过程量,与过程有关】
3.两个相同的刚性容器,一个盛有氢气,一个盛氦气(均视为刚性理想气体),开始时它们的压强和温度都相同,现将3 J的热量传给氦气,使之升高到一定的温度,若氢气也升高到同样的温度,则应向氢气传递热量为 ( )
(A)
; (B)
; (C)
; (D)
。
【提示:等体过程不做功,有
,而
,所以需传
】
4.有人想象了如图所示的四个理想气体的循环过程,则在理论上可以实现的是( )
【提示:(A) 绝热线应该比等温线陡,(B)和(C)两条绝热线不能相交】
5.一台工作于温度分别为327℃和27℃的高温热源与低温热源之间的卡诺热机,每经历一个循环吸热2000J,则对外做功( )
(A)
; (B)
; (C)
; (D)
。
【卡诺热机的效率为
,
,可求得
,则
】
6.根据热力学第二定律( )
(A)自然界中的一切自发过程都是不可逆的;
(B)不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程;
(C)热量可以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;
(D)任何过程总是沿熵增加的方向进行。
【(A)正确;(B)少“不引起其他变化”;(C)想想空调和冰箱热量;(D)少“孤立系统”条件】
7.如图所示为一定量的理想气体的p—V图,由图可得出结论 ( )
(A)
是