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始态温度为 273 K、压力为 1000 kPa、体积为 10dm3 的 氦气经下列各种途径膨胀至终态压力为 100 kPa，请分别求算各途 径的 Q, W, ΔU, ΔH（假设氦气为理想气体)。 （1) 自由膨胀; （2) 等温抗恒外压力 100 kPa 膨胀; （3) 等温可逆膨胀; （4) 绝热可逆膨胀; （5) 绝热抗恒外压力100 kPa 膨胀。
题目
始态温度为 273 K、压力为 1000 kPa、体积为 10dm3 的 氦气经下列各种途径膨胀至终态压力为 100 kPa，请分别求算各途 径的 Q, W, ΔU, ΔH（假设氦气为理想气体)。 （1) 自由膨胀; （2) 等温抗恒外压力 100 kPa 膨胀; （3) 等温可逆膨胀; （4) 绝热可逆膨胀; （5) 绝热抗恒外压力100 kPa 膨胀。
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第1题：
4mol单原子理想气体从始态750K，150kPa，先恒容冷却使压力降至50kPa，再恒温可逆压缩至100kPa。求整个过程的Q，W，△U，△H及△S.
正确答案: Q=-30.71kJ；W=5.763kJ；△U=-24.94kJ； △H=41.57kJ；△S=－77.86J·K-1 -
第2题：
卡诺循环由四个可逆过程组成，并按（）顺序进行。
- A、绝热压缩→等温压缩→绝热膨胀→等温膨胀
- B、等温压缩→等温膨胀→绝热膨胀→等温膨胀
- C、等温膨胀→绝热膨胀→等温压缩→绝热压缩
- D、等温膨胀→绝热膨胀→绝热压缩→等温压缩
正确答案:C -
第3题：
某封闭系统由同一初态分别经绝热可逆膨胀或绝热自由膨胀过程达到终态。因为绝热可逆膨胀△S=0，而绝热自由膨胀可用一绝热可逆膨胀代替，由状态函数法可知亦有△S=0。此推论是否正确，若不正确指出错误之处，修改结论。
正确答案:不对，两过程终态不同，因而△S不同，绝热自由膨胀为不可逆过程△S>0 -
第4题：
空气进入气轮机时，压力、温度分别为300kPa、480K，进行绝热膨胀排出时压力为100kPa。当环境温度为20℃、压力为100kPa时，试求气轮机能产生的最大有用功。已知cp＝1.004kJ/kg•K
正确答案: 已知：p1=0.3Mpa，T1=480K；p2=0.1Mpa；pb=0.1Mpa，tb=20℃
当膨胀过程为可逆过程时，气轮机能产生最大有用功。
可逆绝热过程出口温度T2s=T1（p2/p1）（k-1）/k=350.69K
可逆绝热过程做功wt，s=cp（T1-T2s）=129.83kJ/kg -
第5题：
1mol理想气体由同一始态开始分别经可逆绝热膨胀（I）与不可逆绝热膨胀（II）至相同终态温度，则ΔUI（）ΔUII，ΔSI（）ΔSII。
正确答案:=；< -
第6题：
nmol理想气体从同一始态出发，分别经一定温可逆膨胀过程和一绝热自由膨胀过程，其终态温度必定不同。
正确答案:错误 -
第7题：
从同一始态膨胀至体积相同的终态时，为什么理想气体的恒温膨胀功总大于绝热可逆膨胀功？
正确答案:两过程中压力下降程度不同，理想气体恒温可逆膨胀过程中从环境吸热因此压力下降较小，而理想气体绝热可逆膨胀过程中无法从环境吸热故压力下降较大，因此理想气体恒温可逆膨胀过程所做的功总是大于绝热可逆膨胀过程所做的功。 -
第8题：
3mol的单原子理想气体，从初态T1＝300K、p1＝100kPa反抗恒定的外压50kPa作不可逆膨胀至终态T2＝300K、p2＝50kPa，对于这一过程的Q=（）、W=（）、ΔU=（）、ΔH=（）。
正确答案:3741J；-3741J；0；0 -
第9题：
一定量的理想气体从同一初态分别经历等温可逆膨胀、绝热可逆膨胀到具有相同压力的终态，终态体积分别为V1，V2，则：（）
- A、V1>V2
- B、V1<V2
- C、V1=V2
- D、无法确定
正确答案:A -
第10题：
298K时，1mol理想气体等温可膨胀，压力从1000kPa变到100kPa，系统Gibbs自由能变化为多少（）。
- A、0.04kJ
- B、-12.4kJ
- C、1.24kJ
- D、-5.70kJ
正确答案:D -
第11题：
理想气体的卡诺循环由等温可逆膨胀、绝热可逆膨胀、等温可逆压缩和（）所组成。
正确答案:绝热可逆压缩 -
第12题：
1mol理想气体在T=300K下，从始态100kPa经下列各过程，求Q，△S及△Siso。（1）可逆膨胀到末态压力50kPa；（2）反抗恒定外压50kPa不可逆膨胀至平衡态；（3）向真空自由膨胀至原体积的2倍。
正确答案: （1）Q=1.729kJ，△S=5.763J·K-1，△Siso=0；
（2）Q=1.247kJ，△S=5.763J·K-1，△Siso=1.606J·K-1；
（3）Q=0kJ，△S=5.763J·K-1，△Siso=5.763J·K-1； -
第13题：
卡诺循环由四个可逆过程组成，并按（）顺序进行。
- A、绝热压缩→等温压缩→绝热膨胀→等温膨胀
- B、等温压缩→等温膨胀→绝热膨胀→等温膨胀
- C、等温膨胀→绝热膨胀→等温压缩→绝热压缩
正确答案:C -
第14题：
一定量的理想气体从同一状态分别经历恒温可逆膨胀，绝热可逆膨胀到具有相同压力的终态，终态体积分别为V1，V2 ，则（）
- A、V1>V2
- B、V1<V2
- C、V1=V2
- D、不确定
正确答案:A -
第15题：
一定量的理想气体，从同一初态分别经历等温可逆膨胀、绝热可逆膨胀到具有相同压力的终态，终态体积分别为V1、V2（）
- A、V1
- B、
V1=V2 - C、V1＞V2
- D、无法确定
正确答案:C -
第16题：
理想气体从相同始态分别经绝热可逆膨胀和绝热不可逆膨胀到达相同的终态压力，则终态的温度T可逆＞T不可逆。（）
正确答案:错误 -
第17题：
任一气体从同一始态出发分别经绝热可逆膨胀和绝热不可逆膨胀达到体积相同的终态，终态压力相同吗？
正确答案:不同。膨胀到相同体积时，绝热可逆与绝热不可逆的终态温度和压力不同。 -
第18题：
系统从同一始态出发分别经等温可逆膨胀和绝热可逆膨胀至相同体积时，系统在等温可逆膨胀中做的功（）绝热可逆膨胀做的功。
正确答案:> -
第19题：
1mol 300.2K、200kPa的理想气体在恒定外压100kPa下等温膨胀到100kPa。求该过程的△S、△F和△G。
正确答案: △S＝5.76J/K
△F=-1730J
△G=-1730J -
第20题：
1 mol单原子理想气体在298K时，在恒定外压为终态压力下从15.00dm3等温膨胀到40.00 dm3，求该过程的Q、W、ΔU和ΔH。
正确答案: ΔU＝ΔH＝０
Ｐ＝nRT/V=（1*8.31*298）/（40/1000）=61.94KPa
W=-61.94*（40-15）=-1548.5J
Q=-W=1548.5J -
第21题：
一定量的理想气体，从同一初态压力p1可逆膨胀到压力为p2，则等温膨胀的终态体积与绝热膨胀的终态体积相比（）。
- A、前者大于后者
- B、前者小于后者
- C、二者没一定关系
- D、二者相等
正确答案:A -
第22题：
一定量的理想气体，从同一初态压力p1可逆膨胀到压力为p2，则等温膨胀的终态体积与绝热膨胀的终态体积之间的关系是（）
- A、前者大于后者
- B、前者小于后者
- C、二者没有关系
- D、二者相等
正确答案:A -
第23题：
始态为T1=300K，p1=200kPa的某双原子理想气体1mol，经下列不同途径变化到T2=300K，p2=100kPa的末态。求各步骤及途径的Q，△S。（1）恒温可逆膨胀；（2）先恒容冷却至使压力降至100kPa，再恒压加热至T2。（3）先绝热可逆膨胀到使压力降至100kPa，再恒压加热至T2。
正确答案: （1）Q=1.729kJ，△S=5.76J·K-1；
（2）Q1=－3.118kJ，△S1=－14.41J·K-1；Q2=4.365kJ，△S2=－20.17J·K-1；Q=1.247kJ，△S=－5.76J·K-1；
（3）Q1=0，△S1=0；Q=Q2=0.224kJ，△S=△S2=5.76J·K-1； -
第24题：
始态300K，1MPa的单原子理想气体2mol，反抗0.2MPa的恒定外压绝热不可逆膨胀至平衡态。求过程的W，△U，△H及△S。
正确答案: W=△U=－2.395kJ；△H=－3.991kJ；△S=10.73J·K-1