大学物理-热学-复习题(6页).doc

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1、-第 1 页大学物理大学物理-热学热学-复习复习题题-第 2 页大学物理热学试卷大学物理热学试卷一、选择题：1、三个容器 A、B、C 中装有同种理想气体，其分子数密度 n 相同，而方均根速率之比为 2/122/122/12:CBAvvv124，则其压强之比ApBpCp为：(A)124(B)148(C)1416(D)4212、温度为 T 时，在方均根速率s/m50)(212v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)22NH/NNNN(B)22NH/NNNN(C)22NH/NNNN(D)温度较低时22NH/N

2、NNN温度较高时22NH/NNNN3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，后者不是平衡过程(D)后者是平衡过程，前者不是平衡过程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)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)，

3、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)两种过程中都放热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-第 3 页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.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8、一定量理想气体经历的循

4、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(C)CA(D)BC 和 BC9、“理想气体和单一热源接触作等温膨胀时，吸收的 10、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)向外界放热二、填空

5、题11、某容器内分子数密度为 1026m-3，每个分子的质量为 310-27kg，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0n_；(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 Jkg1K1，则氩原子的质量 m=_(波尔兹曼常量 k=1.381023J/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

6、_分布律来描述如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KJ/g2.4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 4.2105J，那么过程中系统从外界-第 4 页吸收的热量 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E，则W/Q=_QE/_17、刚性双原子分子的

7、理想气体在等压下膨胀所作的功为 W，则传递给气体的热量为_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，ba 为等压线，pc=2pa令气体进行 ab 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 H221O2时，1 摩尔的水蒸气可分解成 1 摩尔氢气和21摩尔氧气当不计振动自由度时，求此过程中内能

8、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eHH2MM和内能比eHH2EE（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21/vv23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=1.013105Pa，玻尔兹曼常量 k=

9、1.3810-23J K-1,普适气体常量 R=8.31 Jmol-1K-1)氦气的温度改变多少？24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ab(3)循环过程水蒸汽作的净功 W-第 5 页(4)循环效率(注：循环效率W/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=1.013105Pa大学物理热学答卷大学物理热学答卷一、一、选择题：选择题：CCBABCBACB二、填空题

10、填空题11、1.210-24kg m/s311028m-2-14103Pa12、6.591026kg13、麦克斯韦玻尔兹曼14、215、2.1105J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=2.1105J1622i2ii17W271819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=3RT1 mol H2或 O2的内能RTE2522 分故内能增量E25)211(R

11、T 3RT=(3/4)RT2 分-第 6 页21解：由pV=mol22HHMMRT 和 pV=moleHeHMMRT2 分得eHH2MM=molmol2eHHMM=42=212 分由E(H2)=mol22HHMM25RT 和RTMME23)He()He()He(mol4 分得e2HEHE=molmol22eH/He3H/H5MMMMmol22HMHM=moleHMeHM(p、V、T 均相同)，eHEHE2=352 分22解：p1V=RT1p2V=21RT2T2=2 T1p2/p12 分2121212PPTTvv3 分23解：(1)刚性多原子分子i=6，3/42ii1分600)/(11212pp

12、TTK2 分3121048.7)(21)/(TTiRMMEmolJ2 分(2)绝热W=E=7.48103J(外界对气体作功)2 分(3)p2=n kT2n=p2/(kT2)=1.961026个/m33 分24解：水蒸汽的质量 M3610-3kg水蒸汽的摩尔质量 Mmol1810-3kg，i=6(1)Wda=pa(VaVd)=5.065103J2 分(2)Eab=(M/Mmol)(i/2)R(TbTa)=(i/2)Va(pbpa)=3.039104J2 分(3)914)/(RMMVpTmolabbKWbc=(M/Mmol)RTbln(Vc/Vb)=1.05104J净功 W=Wbc+Wda=5.47103J3 分(4)Q1=Qab+Qbc=Eab+Wbc=4.09104J=W/Q1=133 分