大学物理热学复习题(7页).doc

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1、-大学物理热学复习题-第 7 页大学物理热学试卷一、选择题：1、理三个容器A、B、C中装有同种想气体，其分子数密度n相同，而方均根速率之比为124，则其压强之比为： (A) 124 (B) 148 (C) 1416 (D) 421 c 2、温度为T时，在方均根速率的速率区间内，氢、氨两种气体分子数占总分子数的百分率相比较：则有（附：麦克斯韦速率分布定律：符号exp(a)，即ea .）(A) (B) (C) (D) 温度较低时温度较高时 c 3气体在状态变化过程中，可以保持体积不变或保持压强不变，这两种过程 (A) 一定都是平衡过程 (B) 不一定是平衡过程 (C) 前者是平衡过程，后者不是平衡

2、过程 (D) 后者是平衡过程，前者不是平衡过程 b 4在下列说法 (1) 可逆过程一定是平衡过程 (2) 平衡过程一定是可逆的 (3) 不可逆过程一定是非平衡过程 (4) 非平衡过程一定是不可逆的 中，哪些是正确的？(A) (1)、(4) (B) (2)、(3) (C) (1)、(2)、(3)、(4) (D) (1)、(3) a 5一定量的理想气体，从pV图上初态a经历(1)或(2)过程到达末态b，已知a、b两态处于同一条绝热线上(图中虚线是绝热线)，则气体在 (A) (1)过程中吸热，(2) 过程中放热 (B) (1)过程中放热，(2) 过程中吸热 (C) 两种过程中都吸热 (D) 两种过程

3、中都放热 b 6有两个相同的容器，容积固定不变，一个盛有氨气，另一个盛有氢气（看成刚性分子的理想气体），它们的压强和温度都相等，现将5J的热量传给氢气，使氢气温度升高，如果使氨气也升高同样的温度，则应向氨气传递热量是：(A) 6 J. (B) 5 J.(C) 3 J. (D) 2 J. c 7理想气体卡诺循环过程的两条绝热线下的面积大小(图中阴影部分)分别为S1和S2，则二者的大小关系是： (A) S1 S2 (B) S1 = S2 (C) S1 S2 (D) 无法确定 b 8、一定量理想气体经历的循环过程用VT曲线表示如图在此循环过程中，气体从外界吸热的过程是 (A) AB (B) BC (

4、C) CA (D) BC和BC a 9、“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，有如下几种评论，哪种是正确的？ (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 c 10、如图，一定量的理想气体，由平衡状态A变到平衡状态B (pA = pB )，则无论经过的是什么过程，系统必然 (A) 对外作正功 (B) 内能增加 (C) 从外界吸热 (D) 向外界放热 b 二、填空题11、某容器内分子数密度为10 2

5、6 m-3，每个分子的质量为 310-27 kg，设其中 1/6分子数以速率v 200 m / s 垂直地向容器的一壁运动，而其余 5/6分子或者离开此壁、或者平行此壁方向运动，且分子与容器壁的碰撞为完全弹性的则 (1) 每个分子作用于器壁的冲量P_； (2) 每秒碰在器壁单位面积上的分子数_； (3) 作用在器壁上的压强p_ 12、一气体分子的质量可以根据该气体的定体比热来计算氩气的定体比 热cV =0.314 k Jkg-1K-1，则氩原子的质量m=_(波尔兹曼常量k=1.3810-23 J / K)13、在无外力场作用的条件下，处于平衡态的气体分子按速度分布的规律，可用_分布律来描述 如

6、果气体处于外力场中，气体分子在空间的分布规律，可用_分布律来描述 14、一定质量的理想气体，先经过等体过程使其热力学温度升高一倍，再经过等温过程使其体积膨胀为原来的两倍，则分子的平均自由程变为原来的_倍 15、水的定压比热为 有1 kg的水放在有电热丝的开口桶内，如图所示已知在通电使水从30 升高到80 的过程中，电流作功为 4.2105 J，那么过程中系统从外界吸收的热量Q =_16、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，对外作功为W，内能增加为，则 W/Q=_ _ 17、刚性双原子分子的理想气体在等压下膨胀所作的功为W，则传递给气体的热

7、量为_ 18、有摩尔理想气体，作如图所示的循环过程acba，其中acb为半圆弧，b-a为等压线，pc=2pa令气体进行a-b的等压过程时吸热Qab，则在此循环过程中气体净吸热量Q_Qab (填入：，或) 19、由绝热材料包围的容器被隔板隔为两半，左边是理想气体，右边真空如果把隔板撤去，气体将进行自由膨胀过程，达到平衡后气体的温度_(升高、降低或不变)，气体的熵_(增加、减小或不变)三、计算题20水蒸气分解为同温度T的氢气和氧气H2O H2O2时，1摩尔的水蒸气可分解成1摩尔氢气和摩尔氧气当不计振动自由度时，求此过程中内能的增量 21当氢气和氦气的压强、体积和温度都相等时，求它们的质量比和内能比

8、（将氢气视为刚性双原子分子气体）22一氧气瓶的容积为V，充了气未使用时压强为p1，温度为T1；使用后瓶内氧气的质量减少为原来的一半，其压强降为p2，试求此时瓶内氧气的温度T2及使用前后分子热运动平均速率之比 23有1 mol刚性多原子分子的理想气体，原来的压强为1.0 atm，温度为27，若经过一绝热过程，使其压强增加到16 atm试求： (1) 气体内能的增量； (2) 在该过程中气体所作的功； (3) 终态时，气体的分子数密度 ( 1 atm= 1.013105 Pa， 玻尔兹曼常量k=1.3810-23 JK-1,普适气体常量R=8.31 Jmol-1K-1 ) 氦气的温度改变多少？ 2

9、4气缸内贮有36 g水蒸汽(视为刚性分子理想气体)，经abcda循环过程如图所示其中ab、cd为等体过程，bc为等温过程，da为等压过程试求： (1) da 过程中水蒸气作的功Wda (2) ab 过程中水蒸气内能的增量DEab (3) 循环过程水蒸汽作的净功W (4) 循环效率h (注：循环效率hW/Q1，W为循环过程水蒸汽对外作的净功，Q1为循环过程水蒸汽吸收的热量，1 atm= 1.013105 Pa大学物理热学答卷 一、 选择题：CCBABCBACB二、 填空题 11、1.210-24 kg m / s 1028 m-2-1 4103 Pa 12、 6.5910 -26 kg 13、麦

10、克斯韦 玻尔兹曼 14、 2 15、 2.1105 J 参考解： 如果加热使水经历同样的等压升温过程，应有 Q=E+W= mc (T2T1) 可知 E = mc (T2T1) W 现在通电使水经历等压升温过程，则应有 Q=E+WW电 Q= mc (T2T1) W电 =2.1105 J 16 17 18 19不变 增加 三、计算题20解：当不计振动自由度时，H2O分子,H2分子,O2分子的自由度分别为6,5,5 1分 1 mol H2O内能 E1=3RT 1 mol H2或O2的内能 2分故内能增量 RT - 3RT =(3 / 4)RT 2分21解： 由 pV=RT和pV=RT 2分得 = 2

11、分由 E(H2)= RT 和 4分得 = = (p、V、T均相同)， = 2分22解： p1V=nRT1 p2V=nRT2 T2=2 T1p2 / p1 2分 3分23解：(1) 刚性多原子分子 i = 6， 1分 K 2分 J 2分 (2) 绝热 W =E =7.48103 J (外界对气体作功) 2分 (3) p2 = n kT2 n = p2 /(kT2 )=1.961026 个/m3 3分24解：水蒸汽的质量M3610-3 kg 水蒸汽的摩尔质量Mmol1810-3 kg，i = 6 (1) Wda= pa(VaVd)=5.065103 J 2分 (2) Eab=(M/Mmol )(i/2)R(TbTa) =(i/2)Va(pb pa) =3.039104 J 2分 (3) K Wbc= (M /Mmol )RTbln(Vc /Vb) =1.05104 J 净功 W=Wbc+Wda=5.47103 J 3分 (4) Q1=Qab+Qbc=Eab+Wbc =4.09104 J =W/ Q1=13 3分