中國(guó)大學(xué)慕課熱學(xué)2019年章節(jié)測(cè)試及期末考試答案

1、第二周測(cè)試在一密閉容器中，儲(chǔ)有A、B、C三種理想氣體，處于平衡狀態(tài)A種氣體的分子數(shù)密度為n1，它產(chǎn)生的壓強(qiáng)為p1，B種氣體的分子數(shù)密度為2n1，C種氣體的分子數(shù)密度為3n1，則混合氣體的壓強(qiáng) p為（ 6p1 ）在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，任何理想氣體在中含有的分子數(shù)都等于（2.69*25 ）一瓶氦氣和一瓶氮?dú)怏w密度（單位體積質(zhì)量）相同，分子平均平動(dòng)動(dòng)能相同，而且它們都處于平衡狀態(tài)，則它們相同 大于氣體的溫度是分子平均平動(dòng)動(dòng)能的量度。對(duì)氣體的溫度是大量氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的集體表現(xiàn)，具有統(tǒng)計(jì)意義。對(duì)從微觀上看，氣體的溫度表示每個(gè)氣體分子的冷熱程度。 錯(cuò)一定量的真實(shí)氣體，等容降壓，內(nèi)能減小某容器內(nèi)分子數(shù)密度為，每個(gè)分

2、子的質(zhì)量為，則壓強(qiáng)為4*105第三周測(cè)試為氣體分子的最概然速率，而表示在速率附近單位速率區(qū)間內(nèi)的氣體分子數(shù)，若該氣體溫度降低，則和發(fā)生的變化為 Vp變小而np變大設(shè)代表氣體分子運(yùn)動(dòng)的平均速率，代表氣體分子運(yùn)動(dòng)的最概然速率，代表氣體分子運(yùn)動(dòng)的方均根速率，處于平衡狀態(tài)下的氣體(遵守麥克斯韋速率分布定律)，它們之間的關(guān)系為設(shè)某種氣體的分子速率分布函數(shù)為，則速率在區(qū)間內(nèi)的分子的平均速率為設(shè)聲波通過(guò)理想氣體的速率正比于氣體分子的熱運(yùn)動(dòng)平均速率，則聲波通過(guò)具有相同溫度的氧氣和氫氣的速率之比為 1/4在A、B、C三個(gè)容器中儲(chǔ)有同一種理想氣體，其分子數(shù)密度之比為，而分子的方均根速率之比為，那么它們的溫度之比是

3、 1.4.16 P:1.2.4最概然平動(dòng)動(dòng)能不等于最概然速率對(duì)應(yīng)的平動(dòng)動(dòng)能。對(duì)最概然平動(dòng)動(dòng)能大于最概然速率對(duì)應(yīng)的平動(dòng)動(dòng)能。錯(cuò)最概然平動(dòng)動(dòng)能小于最概然速率對(duì)應(yīng)的平動(dòng)動(dòng)能。對(duì)最概然平動(dòng)動(dòng)能等于最概然速率對(duì)應(yīng)的平動(dòng)動(dòng)能。錯(cuò)設(shè)某種氣體的分子速率分布函數(shù)為，則速率在區(qū)間內(nèi)的分子的平均速率為 對(duì)設(shè)某種氣體的分子速率分布函數(shù)為，則速率在區(qū)間內(nèi)的分子的平均平動(dòng)動(dòng)能為 錯(cuò)在麥克斯韋速率分布律中，速率分布函數(shù)的意義可理解為 分子數(shù)占總分子數(shù)設(shè)聲波通過(guò)理想氣體的速率正比于氣體分子的熱運(yùn)動(dòng)平均速率，則聲波通過(guò)具有相同溫度的氧氣和氫氣的速率之比為 1/4假定氧氣的熱力學(xué)溫度提高一倍，氧分子全部離解為氧原子，則這些氧原子

4、的平均速率是原來(lái)氧分子平均速率的2倍。設(shè)某種氣體的分子速率分布函數(shù)為，則速率在區(qū)間內(nèi)的分子的平均平動(dòng)動(dòng)能為 對(duì)第四章拉薩海拔約為，設(shè)大氣溫度，而且處處相同，設(shè)海平面的壓強(qiáng)為，則拉薩的氣壓為D.。（空氣的摩爾質(zhì)量為，摩爾氣體常量。）一個(gè)高的容器中，空氣中的灰塵微粒達(dá)到平衡，在室溫下（），容器頂部的灰塵密度是底部的，若認(rèn)為所有灰塵微粒的質(zhì)量相同，則一灰塵微粒的質(zhì)量約為2.07*10-22；（）分子質(zhì)量為m的氣體在溫度T下處于平衡（滿足麥克斯韋速度分布律）。若以表示速度的x，則為B.在重力場(chǎng)中，氣體（分子質(zhì)量為）溫度恒定，處的分子數(shù)密度為，則任一高度處的分子數(shù)密度為 對(duì)根據(jù)玻爾茲曼分布可知，氫氣在地

5、面的含量（占空氣的百分比）遠(yuǎn)比高處低。 對(duì)根據(jù)玻爾茲曼分布可知，氫氣在地面的含量（占空氣的百分比）遠(yuǎn)比高處高。 錯(cuò)做布朗運(yùn)動(dòng)的微粒系統(tǒng)可看作是在浮力和重力場(chǎng)的作用下達(dá)到平衡態(tài)的巨分子系統(tǒng)。設(shè)為粒子的質(zhì)量，為粒子的密度，為粒子在其中漂浮的流體的密度，并令處的勢(shì)能為0，則在為任意值處的粒子數(shù)密度為A.最概然速度對(duì)應(yīng)的速率等于最概然速率。 錯(cuò) 分子質(zhì)量為m的氣體在溫度T下處于平衡（滿足麥克斯韋速度分布律）。若以表示速度的x，則為 0第四章測(cè)試一瓶氦氣和一瓶氮?dú)怏w密度（單位體積質(zhì)量）相同，分子平均平動(dòng)動(dòng)能相同，而且它們都處于平衡狀態(tài)，則它們 C.溫度相同，但氦氣的壓強(qiáng)大于氮?dú)獾膲簭?qiáng) 溫度、壓強(qiáng)相同的氦

6、氣和氧氣，它們的分子的平均動(dòng)能和平均平動(dòng)動(dòng)能有如下關(guān)系D.平均動(dòng)能不相等，平均平動(dòng)動(dòng)能相等；兩容器內(nèi)分別盛有氫氣和氦氣，若它們的溫度和質(zhì)量分別相等，則兩種氣體分子的平均平動(dòng)動(dòng)能相等水蒸氣分解成同溫度的氫氣和氧氣，如果不計(jì)振動(dòng)自由度，內(nèi)能增加了25%一粒小到肉眼恰好可見，質(zhì)量約為的灰塵微粒落入一杯冰水中，由于表面張力而浮在液體表面做二維自由運(yùn)動(dòng)，則它的方均根速率約為C.一輛高速運(yùn)動(dòng)的卡車突然剎車停下，卡車上的氧氣瓶靜止下來(lái)后，將定向運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)換為分子熱運(yùn)動(dòng)的能量，所以瓶中氧氣的溫度升高；氧氣的壓強(qiáng)升高。 對(duì)1 mol剛性雙原子分子理想氣體，當(dāng)溫度為T時(shí)，其內(nèi)能為 錯(cuò) 5/2RT盛有理想氣體的密

7、閉容器相對(duì)慣性系運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于容器內(nèi)分子相對(duì)慣性系的的速度增大了，所以溫度升高。 錯(cuò)一容器內(nèi)裝有N1個(gè)單原子理想氣體分子和N2個(gè)剛性雙原子理想氣體分子，當(dāng)該系統(tǒng)處在溫度為T的平衡態(tài)時(shí)，其內(nèi)能為C.兩瓶不同種類的理想氣體，它們的溫度和壓強(qiáng)都相同，但體積不同，則單位體積內(nèi)的氣體分子數(shù)n，單位體積內(nèi)的氣體分子的總平動(dòng)動(dòng)能(EK/V)，單位體積內(nèi)的氣體質(zhì)量m，則B.n相同，(EK/V)相同，m不同；當(dāng)氫氣和氦氣的壓強(qiáng)、體積和溫度都相等時(shí)，則它們的質(zhì)量和內(nèi)能有如下關(guān)系質(zhì)量和內(nèi)能都不相等；摩爾數(shù)相同、溫度相同的氫氣（H2）與氦氣（He）中，分子的平均動(dòng)能較小的為氦氣，而內(nèi)能較大的為氫氣。 對(duì)在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下體積

8、比為1 : 2的氧氣和氦氣（均視為剛性分子理想氣體）相混合，混合氣體中氧氣和氦氣的內(nèi)能之比為B.5: 6理想氣體處于平衡狀態(tài)，設(shè)溫度為，氣體分子自由度為，則每個(gè)氣體分子所具有的平均動(dòng)能為第六章測(cè)試常壓下氣體的黏性是由流速不同的流體層之間氣體分子之間的定向動(dòng)量遷移產(chǎn)生的。往一杯清水中滴入一滴紅墨水，一段時(shí)間后，整杯水都變成了紅色，這一現(xiàn)象在物理學(xué)中稱為擴(kuò)散現(xiàn)象。在下面四種方法中，何種方法一定能使理想氣體分子平均碰撞頻率增大增大壓強(qiáng)，降低溫度；一定質(zhì)量的理想氣體，先經(jīng)過(guò)等體過(guò)程使其熱力學(xué)溫度升高一倍，再經(jīng)過(guò)等溫過(guò)程使其體積膨脹為原來(lái)的兩倍，則分子平均碰撞頻率變?yōu)樵瓉?lái)的二分之根二倍。氣體熱傳導(dǎo)是在熱

9、運(yùn)動(dòng)過(guò)程中交換分子對(duì)而伴隨能量交換。 對(duì)容器內(nèi)儲(chǔ)有一定量的氣體（氣體分子視為剛球分子），若保持容積不變使氣體溫度升高，則平均自由程不變。 對(duì)C.在一封閉容器中盛有1 mol氦氣(視作理想氣體)，這時(shí)分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的平均自由程僅決定于 體積容器內(nèi)儲(chǔ)有一定量的氣體（氣體分子視為剛球分子），若保持容積不變使氣體溫度升高，則分子的平均碰撞頻率增大。 對(duì)3單選(3分)容器內(nèi)儲(chǔ)有一定量的氣體（氣體分子視為剛球分子），若保持容積不變使氣體溫度升高，則分子的平均碰撞頻率不變。 錯(cuò)一定質(zhì)量的理想氣體，先經(jīng)過(guò)等體過(guò)程使其熱力學(xué)溫度升高一倍，再經(jīng)過(guò)等溫過(guò)程使其體積膨脹為原來(lái)的兩倍，則分子的平均自由程變?yōu)樵瓉?lái)的_2_

10、倍。第七周測(cè)試單選(3分)A.2單選(3分)氣體對(duì)外作正功，從外界吸收熱量；3單選(3分)1246J4單選(3分)如圖，一定量的理想氣體，由平衡態(tài)A變到平衡態(tài)B（PA=PB），則無(wú)論經(jīng)過(guò)什么過(guò)程，系統(tǒng)必然B.內(nèi)能增加；5單選(3分)初始狀態(tài)（壓強(qiáng)、體積和溫度）都相同的氫氣和氦氣(均視為剛性分子的理想氣體)，如果它們分別在等壓膨脹過(guò)程中吸收了相同的熱量，則它們對(duì)外作功之比W1W2(各量下角標(biāo)1表示氫氣，2表示氦氣)為6判斷(3分)一定量的理想氣體，經(jīng)歷如圖（1）所示的abc過(guò)程，圖中虛線ac為等溫線，則abc過(guò)程是放熱的。錯(cuò)7判斷(3分)若一理想氣體在絕熱容器中作真空自由膨脹后，則氣體的內(nèi)能減少

11、。 錯(cuò)8判斷(3分)若一理想氣體在絕熱容器中作真空自由膨脹后，則氣體的內(nèi)能不變。 對(duì)9判斷(3分)如圖所示，當(dāng)氣缸中的活塞迅速向外移動(dòng)從而使氣體膨脹時(shí)，則氣體所經(jīng)歷的過(guò)程是平衡過(guò)程。 錯(cuò)10判斷(3分)一物質(zhì)系統(tǒng)從外界吸收一定的熱量，則系統(tǒng)的內(nèi)能一定增加。 錯(cuò)2單選(3分)對(duì)于剛性的雙原子分子理想氣體，在等壓膨脹的情況下，系統(tǒng)對(duì)外所作的功與從外界吸收的熱量之比等于B.2/74單選(3分)4單選(3分)B.5單選(3分)A.5單選(3分)B.3/5若一理想氣體在絕熱容器中作真空自由膨脹后，則氣體的壓強(qiáng)不變。 錯(cuò).一定量的理想氣體分別經(jīng)歷等壓、等體過(guò)程后，氣體的內(nèi)能增量相等，則在上述兩個(gè)過(guò)程中應(yīng)是

12、：A.溫度變化相同，但吸熱不相同；5單選(3分)C.1/2第八周測(cè)試1單選(3分)D.2單選(3分)一定量理想氣體，從同一狀態(tài)開始把其體積由壓縮到，分別經(jīng)歷以下三種準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程：（1）等壓過(guò)程；（2）等溫過(guò)程；（3）絕熱過(guò)程其中氣體內(nèi)能減小最多的過(guò)程是 等壓過(guò)程；3單選(3分)如圖所示，一理想氣體系統(tǒng)由狀態(tài) a 沿 acb 到達(dá)狀態(tài) b ，系統(tǒng)吸收熱量350J，而系統(tǒng)做功為130J。經(jīng)過(guò)過(guò)程 adb ，系統(tǒng)對(duì)外做功40J，則系統(tǒng)吸收的熱量為 260J；4單選(3分)1 mol雙原子分子理想氣體從狀態(tài)A(p1,V1)沿p -V圖所示直線變化到狀態(tài)B(p2,V2)，則此過(guò)程的摩爾熱容為 3R5判斷(

13、3分)單原子理想氣體的循環(huán)過(guò)程如圖所示，則此循環(huán)為致冷循環(huán)。 錯(cuò)6判斷(3分)單原子理想氣體的循環(huán)過(guò)程如圖所示，則此循環(huán)為熱機(jī)循環(huán)。 對(duì)1單選(3分)（1）過(guò)程中放熱，（2）過(guò)程中吸熱；4單選(3分)一定量的理想氣體，起始溫度為 T ，體積為 V ，后經(jīng)歷絕熱過(guò)程，體積變?yōu)?2V 。再經(jīng)過(guò)等壓過(guò)程，溫度回升到起始溫度。最后再經(jīng)過(guò)等溫過(guò)程，回到起始狀態(tài)，則在此循環(huán)過(guò)程中 C.氣體從外界凈吸收的熱量為負(fù)值；5判斷(3分)一定量的理想氣體，分別經(jīng)歷如圖（2）所示的def過(guò)程(圖中虛線df為絕熱線)。則該過(guò)程是吸熱的。 錯(cuò)1單選(3分)對(duì)于理想氣體系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，在下列過(guò)程中，哪個(gè)過(guò)程系統(tǒng)所吸收的熱量、內(nèi)能

14、的增量和對(duì)外作的功三者均為負(fù)值？ 等壓壓縮過(guò)程；2單選(3分)一定量理想氣體，從同一狀態(tài)開始把其體積由壓縮到，分別經(jīng)歷以下三種準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程：（1）等壓過(guò)程；（2）等溫過(guò)程；（3）絕熱過(guò)程其中外界對(duì)氣體作功最多的過(guò)程是C.絕熱過(guò)程；3單選(3分)在100和400之間工作的熱機(jī)可能的最大效率約為 45%第九周測(cè)試所列四圖分別表示理想氣體的四個(gè)設(shè)想的循環(huán)過(guò)程。請(qǐng)選出一個(gè)在物理上可能實(shí)現(xiàn)的循環(huán)過(guò)程“理想氣體和單一熱源接觸作等溫膨脹時(shí)，吸收的熱量全部用來(lái)對(duì)外作功”對(duì)此說(shuō)法，有如下幾種評(píng)論，哪種是正確的？不違反熱力學(xué)第一定律，也不違反熱力學(xué)第二定律關(guān)于可逆過(guò)程和不可逆過(guò)程的判斷：(1) 可逆熱力學(xué)過(guò)程一定是

15、準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程；(2) 準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程一定是可逆過(guò)程；(3) 不可逆過(guò)程就是不能向相反方向進(jìn)行的過(guò)程；(4) 凡有摩擦的過(guò)程,一定是不可逆過(guò)程。以上四種判斷，其中正確的是(1)、(4)一卡諾熱機(jī)的低溫?zé)嵩吹臏囟葹?，效率?0%，則其高溫?zé)嵩吹臏囟葹?一卡諾循環(huán)的熱機(jī)，高溫?zé)嵩礈囟仁?00K每一循環(huán)從此熱源吸進(jìn) 100 J熱量并向一低溫?zé)嵩捶懦?0 J熱量則低溫?zé)嵩礈囟葹?20 K，20%；該卡諾循環(huán)的效率為。根據(jù)熱力學(xué)第二定律判定，一條等溫線和一條絕熱線不可能有二個(gè)交點(diǎn)。 對(duì)熱力學(xué)第二定律表明：熱量不可能從溫度低的物體傳到溫度高的物體。 錯(cuò)熱力學(xué)第二定律表明：在一個(gè)可逆過(guò)程中，工作物質(zhì)凈吸熱等于對(duì)外作

16、的功。 錯(cuò)凡有摩擦的過(guò)程,一定是不可逆過(guò)程。 對(duì)不可逆過(guò)程就是不能向相反方向進(jìn)行的過(guò)程。 錯(cuò)一定量的理想氣體向真空作絕熱自由膨脹，體積由V1增至V2，在此過(guò)程中氣體的C.內(nèi)能不變，熵增加熱力學(xué)第二定律表明：摩擦生熱的過(guò)程是不可逆的；可逆熱力學(xué)過(guò)程一定是準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程。4單選(3分)假設(shè)某一循環(huán)由等溫過(guò)程和絕熱過(guò)程組成，如圖所示，則此循環(huán)過(guò)程違反熱力學(xué)第二定律；根據(jù)熱力學(xué)第二定律判定，兩條等溫線和一條絕熱線可以構(gòu)成一個(gè)循環(huán)。 錯(cuò)第十周測(cè)試1單選(3分)2單選(3分)一摩爾單原子理想氣體從初態(tài)（）準(zhǔn)靜態(tài)絕熱壓縮至體積為,其熵不變3單選(3分)D.4單選(3分)摩爾數(shù)相同的兩種理想氣體，第一種由單原子分

17、子組成，第二種由雙原子分子組成，現(xiàn)將兩種氣體從同一初態(tài)出發(fā)，經(jīng)歷一準(zhǔn)靜態(tài)等壓過(guò)程，體積膨脹到原來(lái)的兩倍（假定氣體的溫度在室溫附近）。則兩種氣體熵的變化與之比 5/75判斷(3分)一個(gè)孤立系統(tǒng)從平衡態(tài)A到達(dá)平衡態(tài)B，狀態(tài)A的熵與狀態(tài)B的熵之間大小關(guān)系為 對(duì)6判斷(3分)從宏觀上說(shuō)，一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的實(shí)際的過(guò)程都是不可逆的。 對(duì)7判斷(3分)根據(jù)克勞修斯熵可知，在絕熱過(guò)程中，由于，所以。 錯(cuò)8判斷(3分)一杯水置于空氣中，它總是要冷卻到與周圍環(huán)境相同的溫度。在這一自然過(guò)程中，水的熵是減少的，但是不違背熵增加原理。 對(duì)1單選(3分)設(shè)有以下一些過(guò)程：(1) 兩種不同氣體在等溫下互相混合. (2) 理

18、想氣體在定體下降溫. (3) 液體在等溫下汽化. (4) 理想氣體在等溫下壓縮. (5) 理想氣體絕熱自由膨脹. 在這些過(guò)程中，使系統(tǒng)的熵增加的過(guò)程是： (1)、(3)、(5)； 2單選(3分)由絕熱材料包圍的容器被隔板隔為兩半，左邊是理想氣體，右邊真空如果把隔板撤去，氣體將進(jìn)行自由膨脹過(guò)程，則熵 增加3單選(3分)一定量的理想氣體向真空作絕熱自由膨脹，體積由V1增至V2，在此過(guò)程中氣體的內(nèi)能不變，熵增加；熵增原理指出：熱力學(xué)系統(tǒng)從一平衡態(tài)到達(dá)另一平衡態(tài)的過(guò)程中，它的熵永不減少。若過(guò)程是可逆的，則熵不變；若過(guò)程是不可逆的，則熵增加。 錯(cuò)若一理想氣體在絕熱容器中作真空自由膨脹后，則氣體的 熵改變；一個(gè)系統(tǒng)從平衡態(tài)A經(jīng)絕熱過(guò)程到達(dá)平衡態(tài)B，狀態(tài)A的熵與狀態(tài)B的熵之間大小關(guān)系為 對(duì)第十一周測(cè)試1單選(3分)如圖范德瓦耳斯等溫線，哪一段代表的是過(guò)熱液體？ ab哪一段代表的是過(guò)飽和蒸