内容发布更新时间 : 2024/5/5 15:33:00星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
绝热 3.一定量的理想气体从同一状态A出发，分别经历等压、等温、绝热三种过程由体积V1膨胀到V2．在上述三种过程中， 过程对外做功最多， 过程对外做功最少， 过程内能增加， 过程内能减少， 过程吸热最多． 4.如图1所示，1mol的单原子分子理想气体从初态A(p1，V1)开始沿如图直线变到末态B(p2，V2)时，对外界做功为 ，其内能的改变量为 ，从外界吸收热量为 ． 5.热力学第二定律的开尔文表述和克劳修斯表述是等价的，表明在自然界中与热现象有关的实际宏观过程都是不可逆的，开尔文表述指出了 的过程是不可逆的，而克劳修斯表述指出了 的过程是不可逆的．
6.热力学第二定律的开尔文表述是 ，它说明了 过程是过程是不可逆的．
7.热力学第一定律的实质是 ，其数学表达式为 ；热力学第二定律的实质是 ，其数学表达式为 ．
8.卡诺循环由两个 过程和两个 过程组成。其工作物质是 ，工作物质经过一个循环其 不变，其循环效率可用热源温度表示为 ．
9.如图2所示，理想气体从状态A出发经ABCDA循环过程，回到初态A点，则循环过程中气体净吸的热量为Q= ．
10.一定量的理想气体作如图3所示的循环，试填入下表内各空格应有的数值：
过程 AB(等温) BC(等压) CA(等体) ABCA 3
ｐ 图1 B(p2，V2) A(p1，V1) 0 不可逆的，热力学第二定律的克劳修斯表述是 ，它说明了 Ｖ 图2 A B ｐ/atm 40 20 D C 0 ｐ 4 图3 12 Ｖ/L Q/J 100 W/J -42 ?E/J ? / / / A -84 3C B 0 Ｖ 11.1cm的100℃的纯水，在1.00atm下加热，变成1671 cm的同温度的水蒸气，则内能增量为 ，熵增量为 。（水的汽化热为2.263106Jkg-1）
12.如图4，a是一块冰，b为容器内的气体，整个容器被绝热材料严密包裹。经一段时间后，a融化，此时a的熵 ，b的熵 ，整个系统的熵 。（只填增加，减少，不变）
13.在P-V图中系统沿等温线变化，其内能的增量为 ，而沿绝热线，则系统熵的增量为 。 14.在热力学中，理想气体的内能是 量，它是 的单值函数。状态量,温度 ___,气体吸收热量为 。 二、选择题
1.一卡诺热机工作于高低温热源之间，高温热源温度为800K，热机效率为40%，则低温热源的温度为（ ）
A. 484K； B. 480K； C. 961K； D. 589K.
2.1mol的双原子分子理想气体，温度从0℃上升至100℃，其?E为：（ ）
A．2493J B. 2078J C. 1247J D. 125J
3.在孤立系统中，一切与热现象有关的实际宏观过程其熵将（ ）.
A.减少 ； B. 不变 ； C. 增加 ； D. 上述均不对.
4.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； (2)准静态过程一定是可逆过程； (3)对不可逆过程，一定找不到另—过程使系统和外界同时复原； (4)非准静态过程一定是不可逆过程。 以上说法，正确的是：（ ）.
A.(1)(2)(3); B.(2)(3)(4); C.(1)(3)(4); D.(1)(2)(3)(4)
5.一定量的理想气体，经历某过程后，它的温度升高了。则根据热力学定律可以断定（ ）.
11
图4
15.已知1mol的某种理想气体（其分子可视为刚性分子），在等压过程中温度上升1K，内能增加了20.78J，则气体对外做功为____
A.该理想气体系统在此过程中吸了热； B.在此过程中外界对该理想气体作了正功；
C.该理想气体的内能增加了； D.在此过程中理想气体既从外界吸了热，又对外作了正功。 6．下列结论哪个是正确的：（ ）
（A）等温过程，系统与外界不交换能量 （B）绝热过程，系统内能保持不变
（C）若一过程的始末状态在同一等温线上，则此过程的内能增量一定为零 （D）热力学第一定律只适用于理性气体
7.“理想气体和单一热源接触作等温膨胀时，吸收的热量全部用来对外作功”．对此说法，有以下几种评论，正确的是（ ）.
A.不违反热力学第一定律，但违反热力学第二定律； B.不违反热力学第二定律，但违反热力学第一定律； C.不违反热力学第一定律，也不违反热力学第二定律； D.违反热力学第一定律，也违反热力学第二定律．
8．对于室温下的双原子分子理想气体，在等压膨胀的情况下，系统对外所做的功与从外界吸收的热量之比W/Q等于（ ）
（A）1/3 （B）1/4 （C）2/5 （D）2/7 9．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）任何过程总是沿着熵增加的方向进行
10.如图5所示，理想气体在由状态Ⅰ经Ⅱ到状态Ⅲ的过程中，应是（ ）
（A）气体从外界净吸热，内能增加 （B）气体从外界净吸热，内能减少 （C）气体向外界净放热，内能增加 （D）气体向外界净放热，内能减少
11.卡诺热机的循环曲线所包围的面积从图6中abcda增大为ab’c’da,那么循环abcda与ab’c’da所做的净功和热机效率的变化情况是（ ）
（A）净功增大，效率提高 （B）净功增大，效率降低 （C）净功和效率都不变 （D）净功增大，效率不变
三、计算题
1.压强为1.013310Pa体积为0.0082m的氮气，从初始温度300K加热至400K，如加热时，（1）体积不变；（2）压强不变，则各需热量多少?为什么?
2.n摩尔单原子理想气体,从100℃等压地升到200℃时吸收了12465 J的热量,求：(1)气体内能的增量；(2)气体对外做的功.（R =8.31J2mol2K）
3.如图所示，使1 mol氧气作ABCA循环，求：(1) 循环过程中系统吸收的热量Q1；(2)所做的净功W；(3)循环的效率。
4.温度为27C，压强为1atm（1atm=1.013310Pa），质量为2.8310Kg的氮气，先经过等压加热，使体积膨胀1倍，再在等容条件下加热，使压强增加一倍，最后经过一等温膨胀，使压强回到1atm，
试求：（1）以P-V图表示各过程；（2）求等压、等容和等温三过程中系统吸收的热量、内能的增量以及外界对系统所做的功。
5. 一卡诺热机的低温源温度为7℃，效率为40％，若要将其效率提高到50％，问高温源的温度需提高多少?
12
O
5
-3
--1
--1
5
3
ｐ Ⅰ 图5 绝热线 Ⅱ Ⅲ 0 ｐ a b d Ｖ 图6 b’ c c’ TT0 题3图
6．一定量的理想气体，由状态a经b到达c，（如图abc为一直线）求此过程中（1）气体对外作的功；（2）气体内能的增量；（3）气体吸收的热量（1atm=1.013310Pa）.
7.如图，某一定量气体吸热800J，对外界作功500J，由状态A沿路径1变化到状态B，问气体的内能改变了多少？如果气体沿路径2从状态B回到状态A时，外界对气体作功300J，问气体放出热量多少？
8.一卡诺热机（可逆的），当高温热源的温度为127℃、低温热源温度为27℃时，其每次循环对外作净功8 000J，今维持低温热源的温度不变，提高高温热源温度，使其每次循环对外作净功10 000J，若两个卡诺循环都工作在相同的两条绝热线之间，试求：（1）第二个循环热机的效率；（2）第二个循环的高温热源的温度。
9.如右图示，一定量的理想气体经历ACB过程时吸热200J，则经历ACBDA过程时吸热又为多少?
10. 将400J的热量传给标准状态下的2mol氢气，
(1)若温度不变，氢的压强，体积各变为多少? (2)若压强不变，氢的体积，温度各变为多少? (3)若体积不变，氢的温度、压强各变为多少?
11． 一定量的理想气体经图示的循环，请填写表格中的空格：(能量单位皆为焦耳J)
过程 A→B B→C C→D D→A ABCDA △E －50 做功W 50 －50 循环效率 η＝ 吸热量Q －150
题11图 题9图 5
p(atm)321Oa题6图 bc123V题7图
静电场
本章知识点：库仑定律 电场强度 电通量 高斯定律及其应用 环路定律 电势及其计算 等势面和电势梯度 本章重点：电场强度 高斯定律及其应用 环路定律 电势及其计算 一、填空题
1.对于空间任一闭合曲面，我们规定其（ ）法线方向为该处面元ds的方向。当电场线穿入该曲面时，其φe为（ ）值；当电场线穿出该曲面时，其φe为（ ）值。
13
题2图
2.在真空中有一高斯面S，其内、外电荷分布如右图，则高斯定理的数学表达式可以写成（ ），等式右边与（ ）无关。
3.在闭合高斯面内有一带电量Q的点电荷，将电荷从面内移到高斯面外后，高斯面上的电场强度( ) (填变化或不变)，通过闭合高斯面的电通量为（ ）。
4.如图，在电荷q激发的电场中做一个球面，当q位于球面内的A点时，通过球面的电通量为（ ）；当位于球面外的B点时，通过球面的电通量为（ ）。 5.对于一些电荷（电场）具( )分布的情况，运用高斯定理可以方便求解其电场强度分布。常见的对称形式有（ ） 对称，（ ）对称，（ ）对称。
6.静电场的高斯定理表明静电场是（ ）场；静电场的环路定理这说明静电场是（ ）场。 7.力所做的功仅仅依赖于受力质点的始末位置，与质点经过的路径（ ），这种力称为保守力。重力和静电场力是（ ），摩擦力是（ ）。
8.电势是一个（ ）量，与电场强度Ｅ的关系为（ ）。
9.A、B为真空中两个平行的“无限大”均匀带电平面，已知平面间的电场强度大小为E0，两平面外侧电场强度大小都为E0/3，方向如图，则A、B两平面上的电荷面密度分别为?A?(___________)，?B?(___________)。
10.两根相互平行的“无限长”均匀带正电直线1、2，相距为d，其电荷线密度分别为?1和?2，则场强等于零的点与直线1的相距为(___________)。
11.三个平行的“无限大”均匀带电平面，其电荷面密度都是??，则A、B、C、D四个区域的电场强度分别为：（设方向向右为正）
题4图
EA= (____________)；EB= (_____________) ；EC=( ___________) ；ED= (_____________)。
AB?1?2??????E0/3E0/3E01
ad题10图
ABCD2
题11图
题9图
12.图示BCD是以O点为圆心，以R为半径的半圆弧，在A点有一电量为+q的点电荷，O点有一电量为-q 的点电荷，线段BA?R，现将一单位正电荷从B点沿半圆弧轨道BCD移到D点，则电场力所作的功为(___________)。
SC-qORD
q1q4q2q3
A
B题12图
题13图
13.点电荷 q1、q2、q3和q4在真空中的分布如图所示，图中S为闭合曲面，则通过该闭合曲面的电通量E?dS? (___________) ，
S?式中的E是点电荷 ( ) 在闭合曲线上任一点的产生的场强的矢量和。
*14.电介质分为（ ）和（ ）两类。无极分子电介质在外电场中出现（ ）极化，有极分子电介质在外电场中出现( )极化。 二、选择题
1.如右图有一电场强度为E的均匀电场，E的方向与Ox轴正方向相平行，则穿过右图中一半径为R的半球面的电场强度通量为：（ ）.
A.πRE； B. πRE /2； C. 2πRE； D. 0.
2.真空中，两个彼此平行的无限大均匀带电平面分别带电+σ和-σ，则平面间场强大小为：（ ）
A.σ/2ε0 ； B.σ/ε0 ； C.2σ/ε0 ； D.4σ/ε0. 3.静电场为：（ ）
14
题1图
2
2
2
A.有源有旋场； B.有源无旋场； C.无源无旋场； D.无源有旋场. 4.空间中一高斯面上的场强由： （ ）
A.高斯面内的电荷决定; B.由空间电荷共同决定; C.高斯面外的电荷决定; D.无法确定 5.真空中，一点电荷q位于一立方体中心，通过立方体每个表面的电通量为：（ ）
A．q16?0； B. q8?0 ； C. q4?0 D. q6?0.
6.下面列出的真空中静电场的场强公式，其中正确的为： （ ）
A.点电荷q的电场：E?q4??0r3 B.“无限长”均匀带电直线（电荷线密度?）的电场E?r；
q4??0r3 r；
C.“无限大”均匀带电平面（电荷面密度?）的电场E???； D.半径为R的均匀带电球面（电荷面密度?）外的电场
?0?R2. E?r?0r37.在静电场中，有关静电场的电场强度与电势的关系，下列说法中正确的是( )
A.场强大的地方，电势一定高; B.场强相等的各点，电势一定相等; C.场强为零的点，电势不一定为零; D.场强为零的点，电势必定是零.
8.已知电荷分布在一个有限区域之内，则空间任意两点M、N间的电势差△U是：( )
A.由实验电荷q0决定； B.由M、N点的电场强度决定； C.由q0从M→N的路径决定； D.由积分9.在点电荷+q的电场中，若取图中P点处为电势零点，则M点的电势为：（ ）
?NME?dl决定 .
qA.
4??0a+q; B.
q?q; C.; D.?q.
8??0a4??0a8??0aq2axPaaM题10图
S2OqS1题11图
10.有两个点电荷电量都是+q，相距为2a，今以左边的点电荷所在处为球心，以a为半径作一球形高斯面，在球面上取两块相等的小面积S1和S2，其位置如图所示，设通过S1和S2的电场强度通量分别为?1和?2，通过整个球面的电场强度通量为?S，则:( )
A.?1??2，?S?q?0; B.?1q??2，?S?2q; C.?1??2，?S??0?0; D.?1??2，?S?q?0.
11.一点电荷，放在球形高斯面的中心处，下列哪一种情况，通过高斯面的电通量发生变化: ( )
A.将另一点电荷放在高斯面内； B.将球心处的点电荷移开，但仍放在高斯面内； C.将另一点电荷放进高斯面外； D.将高斯面半径缩小。 12.高斯定理
?E?dS???dV/?SV0: ( )
A.适用于任何静电场； B.只适用于真空中的静电场； C.只适用于具有球对称性、轴对称性和平面对称性的静电场；
D.只适用于虽然不具有（C）中所述的对称性、但可以找到合适的高斯面的静电场。 13.在已知静电场分布的条件下，任意两点P1和P2之间的电势差决定于: ( )
A.P1和P2两点的位置； B.P1和P2两点处的电场强度的大小和方向； C.试验电荷所带电荷的正负； D.试验电荷的电荷量。 14.两个同心均匀带电球面，半径分别为Ra和Rb（Ra A.1?Qa?Qb； B.1?Qa?Qb； C.1?(Qa?Qb)； D.1?Qa . 4??0r2r24??04??0r2r24??0r2 15