清華大學(xué)《大學(xué)物理》習(xí)題庫試題及答案___熱學(xué)習(xí)題

1、一、選擇題1. 4251: 一定量的理想氣體貯于某一容器中，溫度為 T,氣體分子的質(zhì)量為 m。根據(jù) 理想氣體的分子模型和統(tǒng)計假設(shè)，分子速度在x方向的分量平方的平均值/3kT 1 ,13kTV v ,1 V v 1 -2 一 ,2 .,(A、. m 向3'. m 仆 vx 3kT/m仆 vx kT/m(A)(B)(C)(D)12. 4252: 一定量的理想氣體貯于某一容器中，溫度為 T,氣體分子的質(zhì)量為 m。根據(jù) 理想氣體分子模型和統(tǒng)計假設(shè)，分子速度在x方向的分量的平均值一 8kT1 8kT- 8kTv x v x Iv x .(A)m (B)3 - m (C), 3 m (D) vx

2、013. 4014:溫度、壓強相同的氨氣和氧氣，它們分子的平均動能一和平均平動動能 w有如下關(guān)系：(A) 和W都(等(B) 相等，而y不相等(C) W相等，而 不相等(D)一和w都不相等15. 4023:水蒸氣分解成同溫度的氫氣和氧氣，內(nèi)能增加了百分之幾(不計振動自由度和化學(xué)能)？(A)66.7 %(B)50 %(C)25 %(D)016. 4058:兩瓶不同種類的理想氣體，它們的溫度和壓強都相同，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動能(Ek/V),單位體積內(nèi)的氣體質(zhì)量，分別有如下關(guān)系：(A) n不同，(Ek/V)不同，不同 (B) n不同，(Ek/V)不同

3、，相同(C) n相同，(Ek/V)相同， 不同 (D) n相同，(Ek/V)相同，相同17. 4013: 一瓶氨氣和一瓶氮氣密度相同，分子平均平動動能相同，而且它們都處于平 衡狀態(tài)，則它們(A)溫度相同、壓強相同(B)溫度、壓強都不相同(C)溫度相同，但氨氣的壓強大于氮氣的壓強(D) 溫度相同，但氨氣的壓強小于氮氣的壓強 18. 4012:關(guān)于溫度的意義，有下列幾種說法：(1)氣體的溫度是分子平均平動動能的量度；(2)氣體的溫度是大量氣體分子熱運動的集體表現(xiàn)，具有統(tǒng)計意義；(3)溫度的高低反映物質(zhì)內(nèi)部分子運動劇烈程度的不同；(4)從微觀上看，氣體的溫度表示每個氣體分子的冷熱程度。這些說法中正確

4、的是(A) (1)、(2)、(4); (B) (1)、(2)、；(C) (2)、(3)、(4); (D) (1)、(4);9. 4039:設(shè)聲波通過理想氣體的速率正比于氣體分子的熱運動平均速率，則聲波通過具有相同溫度的氧氣和氫氣的速率之比v O2 /v H2為(A)1(B)1/2(C)1/3(D)1/4110. 4041:設(shè)圖示的兩條曲線分別表示在相同溫度下氧氣和氫氣分子的速率分布曲線；v p v p令 PO2和 p H2分別表示氧氣和氫氣的最概然速率，則： vp c vp .(A)圖中a表小氧氣分子的速率分布曲線；2 /2 =4一v p v p I(B)圖中a表示氧氣分子的速率分布曲線；2

5、/2 = 1/4(C)圖中b表示氧氣分子的速率分布曲線;VpH2 = 1/4V P H211.V p c(D)圖中b表小氧氣分子的速率分布曲線；2 /f(v)4041 圖P圖(b)4084 圖4084：圖(a)、(b)、(c)各表示聯(lián)接在一起的兩個循環(huán)過程，其中等的圓構(gòu)成的兩個循環(huán)過程，圖(a)和(b)則為半徑不等的兩個圓。那么:1圖圖是兩個半徑相(A)圖(a)總凈功為負。圖 (B)圖(a)總凈功為負。圖 (C)圖(a)總凈功為負。圖 (D)圖(a)總凈功為正。圖(b)總凈功為正。圖(c)總凈功為零 (b)總凈功為負。圖(c)總凈功為正 (b)總凈功為負。圖(c)總凈功為零 (b)總凈功為正。

6、圖(c)總凈功為負12, 4133:關(guān)于可逆過程和不可逆過程的判斷:(1)可逆熱力學(xué)過程一定是準靜態(tài)過程；(2)準靜態(tài)過程一定是可逆過程；(3)不可逆過程就是不能向相反方向進行的過程；(4)凡有摩擦的過程，一定是不可逆過程。以上四種判斷，其中正確的是(A) (1)、(2)、(3)(B)(1)、(2)、(4)(C) (2)、(4)(D)(1)、(4)13. 4098:質(zhì)量一定的理想氣體，從相同狀態(tài)出發(fā)，分別經(jīng)歷等溫過程、等壓過程和絕熱過程，使其體積增加一倍。那么氣體溫度的改變(絕對值)在(A)絕熱過程中最大，等壓過程中最小(B)絕熱過程中最大，等溫過程中最小(C)等壓過程中最大，絕熱過程中最小(

7、D)等壓過程中最大，等溫過程中最小114. 4089:有兩個相同的容器，容積固定不變，一個盛有氨氣，另一個盛有氫氣(看成 剛性分子的理想氣體)，它們的壓強和溫度都相等，現(xiàn)將5J的熱量傳給氫氣，使氫氣溫度升 高，如果使氨氣也升高同樣的溫度，則應(yīng)向氨氣傳遞熱量是：(A) 6 J (B) 5 J (C) 3 J (D) 2 J15. 4094: 1mol的單原子分子理想氣體從狀態(tài)A變?yōu)闋顟B(tài)B,如果不知是什么氣體,變化過程也不知道，但 A、B兩態(tài)的壓強、體積和溫度都知道，則可求出：(A)氣體所作的功 (B)氣體內(nèi)能的變化(C)氣體傳給外界的熱量 (D)氣體的質(zhì)量16.4100:熱500 Jo則經(jīng)歷(A

8、) -1200 J(C) -400 J17.4095:定量的理想氣體經(jīng)歷acb過程時吸acbda過程時，吸熱為(B) 700 J(D) 700 J定量的某種理想氣體起始溫度為T體積為V,該氣體在下面循環(huán)過程中經(jīng)過三個平衡過程：(1)絕熱膨脹到體積為 2V, (2)等體變化使溫4100 圖度恢復(fù)為T, (3)等溫壓縮到原來體積V,則此整個循環(huán)過程中(A)氣體向外界放熱(B)氣體對外界作正功(C)氣體內(nèi)能增加(D)氣體內(nèi)能減少T2Ti18. 4116: 一定量理想氣體經(jīng)歷的循環(huán)過程用VT曲線表示如圖。在此循環(huán)過程中,氣體從外界吸熱的過程是(A) A 一 B (B) B 一 C(C) C 一 A(D

9、) B 一 C 和 B 一 CV4116 圖19. 4121 :兩個卡諾熱機的循環(huán)曲線如圖所示，一個工作在溫度為Ti與T3的兩個熱源之間，另一個工作在溫度為 T2與T3的兩個熱源之間，已知這兩個循環(huán)曲線所包圍的面積相 等。由此可知：(A)兩個熱機的效率一定相等(B)兩個熱機從高溫?zé)嵩此盏臒崃恳欢ㄏ嗟?C)兩個熱機向低溫?zé)嵩此懦龅臒崃恳欢ㄏ嗟?D) 兩個熱機吸收的熱量與放出的熱量(絕對值)的差值一定相與20. 4122:如果卡諾熱機的循環(huán)曲線所包圍的面積從圖中的 么循環(huán)abcda與ab c da所作的凈功和熱機效率變化情況是：(A)凈功增大，效率提高(B)凈功增大，效率降低(C)凈功和效率

10、都不變(D)凈功增大，效率不變21. 4123:在溫度分別為 327 c和27c的高溫?zé)嵩春偷?溫?zé)嵩粗g工作的熱機，理論上的最大效率為(A) 25% (B)50%(C)75% (D) 91.74% 22. 4124:設(shè)高溫?zé)嵩吹臒崃W(xué)溫度是低溫?zé)嵩吹臒崃W(xué)溫度的n倍，則理想氣體在一次卡諾循環(huán)中，傳給低溫?zé)嵩吹臒崃渴菑母邷責(zé)嵩次崃康?A)(B)(C)(D)(A) 1(B) 1(C) 123. 4125:有人設(shè)計一臺卡諾熱機(可逆的)。每循環(huán)一次可從 400 K的高溫?zé)嵩次鼰?800 J,向300 K的低溫?zé)嵩捶艧?00 J。同時對外作功 1000 J,這樣的設(shè)計是(A)可以的，符合熱力學(xué)第

11、一定律(B)可以的，符合熱力學(xué)第二定律(C)不行的，卡諾循環(huán)所作的功不能大于向低溫?zé)嵩捶懦龅臒崃?D) 不行的， 這個熱機 124. 4126:如圖表示的兩個卡諾循環(huán)，第一個沿 進行，第二個沿ABCDA進行，這兩個循環(huán)的效率 的關(guān)系及這兩個循環(huán)所作的凈功W1和W2的關(guān)系是2W1W2WW22WW2(D)12 W W2(D) ，25. 4135:根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知:(A)功可以全部轉(zhuǎn)換為熱，但熱不能全部轉(zhuǎn)換為功(B)熱可以從高溫物體傳到低溫物體，但不能從低溫物體傳到高溫物體(C)不可逆過程就是不能向相反方向進行的過程(D) 一 切 自 發(fā) 過 程 都 是 不 可 逆 的126. 4136:根據(jù)

12、熱力學(xué)第二定律判斷下列哪種說法是正確的(A)熱量能從高溫物體傳到低溫物體，但不能從低溫物體傳到高溫物體(B)功可以全部變?yōu)闊?，但熱不能全部變?yōu)楣?C)氣體能夠自由膨脹，但不能自動收縮(D)有規(guī)則運動的能量能夠變?yōu)闊o規(guī)則運動的能量，但無規(guī)則運動的能量不能變?yōu)橛幸?guī)則運動的能量127. 4142: 一絕熱容器被隔板分成兩半，一半是真空，另一半是理想氣體。若把隔板抽 出，氣體將進行自由膨脹，達到平衡后(A)溫度不變，嫡增加(B)溫度升高，嫡增加(C)溫度降低，嫡增加(D) 溫度不變，嫡不變128. 4143: “理想氣體和單一熱源接觸作等溫膨脹時，吸收的熱量全部用來對外作功。”對此說法，有如下幾種評論

13、，哪種是正確的？(A)不違反熱力學(xué)第一定律，但違反熱力學(xué)第二定律(B)不違反熱力學(xué)第二定律，但違反熱力學(xué)第一定律(C)不違反熱力學(xué)第一定律，也不違反熱力學(xué)第二定律力學(xué)第二定律AB直線所不A一 B4101 圖(D) 違反熱力學(xué)第一定律，也違反熱 129. 4101 :某理想氣體狀態(tài)變化時，內(nèi)能隨體積的變化關(guān)系如圖中 表示的過程是(A)等壓過程(B)等體過程(C)等溫過程(D)絕熱過程30. 4056:若理想氣體的體積為V,壓強為p,溫度為T, 一個分子的質(zhì)量為 m, k為玻爾茲曼常量，R為普適氣體常量，則該 理想氣體的分子數(shù)為：(A)pV / m(B) pV / (kT)(C) pV / (RT

14、)(D) pV / (mT)31. 4407:氣缸內(nèi)盛有一定量的氫氣 (可理乍理想氣體)，當(dāng)溫度不變而壓強增大一倍時, 氫氣分子的平土碰撞頻率 Z和平均自由程的變化情況是：(A) Z和都增大一貨(B) Z和 都減為原來的一半 _(C) Z增大一倍而 減為原來的一半 (D) Z減為原來的一半而 增大一倍132. 4465:在一封閉容器中盛有 1 mol氨氣(視作理想氣體)，這時分子無規(guī)則運動的平均 自由程僅決定于：(A)壓強p (B)體積 V (C)溫度T (D)平均碰撞頻率Z1_33. 4955:容積恒定些容器內(nèi)盛有一定量某種理想氣體，其分子熱運動的平均自由程為0 ,平均碰撞頻率為 Z0 ,若

15、氣體的熱力學(xué)溫度降低為原來的1/4倍，則此時分子平均自由程和平均碰撞頻率Z分別為:(A)0 Z = Z0(B)_1 _0 Z = 2 Z0c 三Zc(C)= 20 , Z = 2 Z0(D)1_1 _20 Z = 2Z0二、填空題2 1/21. 4008:若某種理想氣體分子的方均根速率v450m / s,氣體壓強為p=7X104Pa,則該氣體的密度為=。2. 4253: 一定量的理想氣體貯于某一容器中，溫度為 T,氣體分子的質(zhì)量為 m。根皿一2理想氣體分子模型和統(tǒng)計假設(shè)，分子速度在X方向的分量的下列平均值vx =, vx3. 4017: 1 mol氧氣（視為剛性雙原子分子的理想氣體）貯于一氧氣

16、瓶中，溫度為27C,這瓶氧氣的內(nèi)能為 J;分子的平均平動動能為 J ;分子的平均總動能為 J °（摩爾氣體常量 R= 8.31 J - mol-1 - K-1玻爾茲曼常量k= 1.38x 10-23J - K-1）4. 4018:有一瓶質(zhì)量為 M的氫氣（視作剛性雙原子分子的理想氣體），溫度為T,則氫分子的平均平動動能為,氫分子的平均動能為,該瓶氫氣的內(nèi)能為5. 4025: 一氣體分子的質(zhì)量可以根據(jù)該氣體的定體比熱來計算。僦氣的定體比熱11CV 0.314kJ kg Kv丫 ,則家原子的質(zhì)重 m=6. 4068 :儲有某種剛性雙原子分子理想氣體的容器以速度v= 100 m/s運動，假設(shè)

17、該容器突然停止，氣體的全部定向運動動能都變?yōu)闅怏w分子熱運動的動能，此時容器中氣體的溫度上升6.74K,由此可知容器中氣體的摩爾質(zhì)量 Mmol=。7. 4069:容積為10 L（升）的盒子以速率 v= 200 m / s勻速運動，容器中充有質(zhì)量為 50 g, 溫度為18c的氫氣，設(shè)盒子突然停止，氣體的全部定向運動的動能都變?yōu)闅怏w分子熱運動的動能，容器與外界沒有熱量交換，則達到熱平衡后；氫氣的溫度將增加K;氫氣的壓強將增加 Pa。8. 4075:已知一容器內(nèi)的理想氣體在溫度為273 K、壓強為1.0X10-2 atm時，其密度為1.24 X 10-2 kg/m3,則該氣體的摩爾質(zhì)量 Mmol=；容

18、器單位體積內(nèi)分子的總平動動能9. 4273:一定量H2氣（視為剛性分子的理想氣體），若溫度每升高1 K,其內(nèi)能增加41.6J, 則該H2氣的質(zhì)量為 。（普適氣體常量 R= 8.31 J - mol1 K1 ）10. 4655:有兩瓶氣體，一瓶是氨氣，另一瓶是氫氣（均視為剛性分子理想氣體），若它們的壓強、體積、溫度均相同，則氫氣的內(nèi)能是氨氣的 倍。11. 4656:用絕熱材料制成的一個容器，體積為2V。，被絕熱板隔成 A、B兩部分，A內(nèi)儲有1 mol單原子分子理想氣體， B內(nèi)儲有2 mol剛性雙原子分子理想氣體， A、B兩部 分壓強相等均為 Po,兩部分體積均為 Vo,則：（1） 兩種氣體各自的

19、內(nèi)能分別為Ea=; Eb=;（2）抽去絕熱板，兩種氣體混合后處于平衡時的溫度為T=。12. 4016:三個容器內(nèi)分別貯有1 mol氨（He）、1 mol氫（H2）和1 mol氨（NH 3）（均視為剛性分子的理想氣體）。若它們的溫度都升高 1 K,則三種氣體的內(nèi)能的增加值分別為：氨： e=;氫： e =;氨： E =。13. 0192:處于重力場中的某種氣體，在高度z處單位體積內(nèi)的分子數(shù)即分子數(shù)密度為n。若f （v）是分子的速率分布函數(shù)，則坐標介于xx+dx、yy+dy、zz+dz區(qū)間內(nèi)，速率介于14. 4029:已知大氣中分子數(shù)密度n隨高度h的變化規(guī)律:n n0 expM mol ghRTv

20、v + dv區(qū)間內(nèi)的分子數(shù) d N=。式中no為h=0處的分子數(shù)密度。若大氣中空氣的摩爾質(zhì)量為 Mmol,溫度為T,且處處相同,并設(shè)重力場是均勻的，則空氣分子數(shù)密度減少到地面的一半時的高度為。(符號exp(a),即 ea )15. 4282:現(xiàn)有兩條氣體分子速率分布曲線 (1)和(2),如圖所示。若兩條曲線分別表示 同一種氣體處于不同的溫度下的速率分布，則曲線 表示氣體的溫度較高。若兩條曲線 分別表示同一溫度下的氫氣和氧氣的速率分布，則曲線 表示的是氧氣的速率分布。16. 4459:已知f(v)為麥克斯韋速率分布函數(shù)，N為總分子數(shù)，則：(1)速率v > 100 m -s-1的分子數(shù)占總分

21、子數(shù)的百分比的表達式為 ; (2)速率v > 100 m s-1的分子數(shù)的表達式 為。17. 4040:圖示的曲線分別表示了氫氣和氨氣在同一溫度下的分子速率的分布情況。由圖可知，氨氣分子的最I(lǐng)然速率為 ，氫氣分子的最I(lǐng)然速率為 。4040 圖（m/s）18.4042:某氣體在溫度為 T=273 K時，壓強為p21.0 10 atm，密度1.24 10kg/m3,則該氣體分子的方均根速率為 。(1 atm = 1.013 x 105 Pa)19. 4092:某理想氣體等溫壓縮到給定體積時外界對氣體作功|Wi|,又經(jīng)絕熱膨脹返回原來體積時氣體對外作功|W2|,則整個過程中氣體(1) 從外界吸

22、收的熱量 Q =; (2) 內(nèi)能增加了 E =。20. 4108：如圖所示，一定量的理想氣體經(jīng)歷a- b-c過程，在此過程中氣體從外界吸收熱量Q,系統(tǒng)內(nèi)能變化 E,請在以下空格內(nèi)填上 >0或<0或=0: Q, EP4108 圖21. 4316:右圖為一理想氣體幾種狀態(tài)變化過程的pV圖，其中MT為等溫線，MQ為絕熱線，在 AM、BM、CM三種準靜態(tài)過程中：(1)溫度降低的是 過程；(2)氣體放熱的是 過程。22. 4584: 一定量理想氣體，從同一狀態(tài)開始使其體積由V1膨脹到2V1,分別經(jīng)歷以卜三種過程：(1)等壓過程；(2)等溫過程；(3)絕熱過程。其中： 過程氣體對外 作功最多；

23、 過程氣體內(nèi)能增加最多； 過程氣體吸收的熱量最多。23.4683 :已知一定量的理想氣體經(jīng)歷p-T圖上所示的循環(huán)過程，圖中各過程的吸熱、放熱情況為：(1)過程1 2中，氣體;(2)過程23中，氣體;(3)過程3- 1中，氣體。200 J。24, 4109: 一定量的某種理想氣體在等壓過程中對外作功為若此種氣體為單原子分子氣體，則該過程中需吸熱 J;若為雙原子分子氣體，則需吸熱 Jo25. 4319:有1mol剛性雙原子分子理想氣體，在等壓膨脹過程中 對外彳功 W,則其溫度變化T ;從外界吸取的熱量 Qp=。26. 4472: 一定量理想氣體，從 A狀態(tài)（2pi, Vi）經(jīng)歷如圖所示的直線過程變

24、到B狀態(tài)（2pi, V2）,則AB過程中系統(tǒng)作功 W=;內(nèi)能改變 E=。27. 4689:壓強、體積和溫度都相同的氫氣和氮氣（均視為剛性分子的理想氣體 ），它們的質(zhì)量之比為 mi : m2=,它們的內(nèi)能之比為 Ei : E2=,如果它們分別在等壓過程 中吸收了相同的熱量， 則它們對外作功之比為 Wi ： W2=。（各量下角標i表示氫氣，2 表示氨氣）28. 5345： 3 mol的理想氣體開始時處在壓強pi =6 atm、溫度Ti =500 K的平衡態(tài)。經(jīng)過一個等溫過程，壓強變?yōu)閜2 =3 atm。該氣體在此等溫過程中吸收的熱量為Q =Jo29. 4i27:諾熱機（可逆的），低溫?zé)嵩吹臏囟葹?

25、7 C,熱機效率為 40%,其高溫?zé)嵩礈囟葹镵o今欲將該熱機效率提高到50%,若低溫?zé)嵩幢３植蛔?，則高溫?zé)嵩吹臏囟葢?yīng)增加Ko30. 4i28:可逆卡諾熱機可以逆向運轉(zhuǎn)。逆向循環(huán)時，從低溫?zé)嵩次鼰?，向高溫?zé)嵩捶艧?，而且吸的熱量和放出的熱量等于它正循環(huán)時向低溫?zé)嵩捶懦龅臒崃亢蛷母邷責(zé)嵩次?熱量.設(shè)高溫?zé)嵩吹臏囟葹門i 450K，低溫?zé)嵩吹臏囟葹門2 300K ,卡諾熱機逆向循環(huán)時從低溫?zé)嵩次鼰?Q2 400J,則該卡諾熱機逆向循環(huán)一次外界必須作功W=31. 4698: 一個作可逆卡諾循環(huán)的熱機，其效率為，它逆向運轉(zhuǎn)時便成為一臺致冷T2 w 機，該致冷機的致冷系數(shù)Ti T2 ,則 與w的關(guān)系為32

26、. 470i:如圖所示，絕熱過程 AB、CD,等溫過程 DEA ,和任意過程 BEC,組成一 循環(huán)過程。若圖中 ECD所包圍的面積為 70J, EAB所包圍的面積為 30J, DEA過程中系統(tǒng) 放熱i00J,則：（i）整個循環(huán)過程（ABCDEA）系統(tǒng)對外作功為 （2） BEC過程中系統(tǒng)從外界吸熱為 。33. 4336: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，氣體將進行自由膨脹過程，達到平衡后氣體的溫度 （升高、降低或不變），氣體的嫡 （增加、減小或不變）。4i45 圖34. 4596:在一個孤立系統(tǒng)內(nèi)， 一切實際過程都向著 的方向進行。這就 是熱力學(xué)第二

27、定律的統(tǒng)計意義。從宏觀上說，一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的實際的過程都是35. 4i54: i mol理想氣體（設(shè)Cp/Cv為已知）的循環(huán)過程如 TV圖所示，其中 CA為絕熱過程，A點狀態(tài)參量（Ti, Vi）和B點的狀態(tài)參量（T2, V2）為已知。試求C點的狀態(tài)參量.Vc=, T c= , pc=36. 4006:在容積為i02 m3的容器中，裝有質(zhì)量 i00 g的氣體，若氣體分子的方均根速率為200 m?s1 ,則氣體的壓強為 。37. 4956: 一定量的某種理想氣體，先經(jīng)過等體過程使其熱力學(xué)溫度升高為原來的2倍;再經(jīng)過等壓過程使其體積膨脹為原來的 2倍，則分子的平均自由程變?yōu)樵瓉淼?倍.三、計算題1

28、. 4302：儲有1 mol氧氣，容積為1 m3的容器以v=10 m s-1的速度運動。設(shè)容器突 然停止，其中氧氣的80%的機械運動動能轉(zhuǎn)化為氣體分子熱運動動能，問氣體的溫度及壓強各升高了多少？（氧氣分子視為剛性分子，普適氣體常量R= 8.31 J - mol1 K1 ）2. 4070:容積為20.0 L（升）的瓶子以速率 v= 200 m s1勻速運動，瓶子中充有質(zhì)量為 100g的氮氣。設(shè)瓶子突然停止，且氣體的全部定向運動動能都變?yōu)闅怏w分子熱運動的動能， 瓶子與外界沒有熱量交換，求熱平衡后氨氣的溫度、壓強、內(nèi)能及氨氣分子的平均動能各增加多少？（摩爾氣體常量 R= 8.31 J mol-1 K

29、1 ,玻爾茲曼常量 k= 1.38X 10-23 J . K1）3. 4077:有2X 10 3 m3剛性雙原子分子理想氣體，其內(nèi)能為6.75X 102 J。（1）試求氣體的壓強；（2）設(shè)分子總數(shù)為 5.4X 1022個，求分子的平均平動動能及氣體的溫度。4. 4301: 一超聲波源發(fā)射超聲波的功率為10 Wo假設(shè)它工作10 s,并且全部波動能量都被1 mol氧氣吸收而用于增加其內(nèi)能，則氧氣的溫度升高了多少？（氧氣分子視為剛性分子，普適氣體常量R= 8.31 J- mol1 K1 ）5. 4111: 0.02 kg的氨氣（視為理想氣體），溫度由17c升為27 Co若在升溫過程中，（1） 體積保

30、持不變；（2）壓強保持不變；（3）不號外界交換熱量；試分別求出氣體內(nèi)能的改變、,.1.1吸收的熱量、外界對氣體所作的功。（普適氣體常量R =8.31 J mol K ）6. 4324: 3 mol溫度為T0 =273 K的理想氣體，先經(jīng)等溫過程體積膨脹到原來的5倍，然后等體加熱，使其末態(tài)的壓強剛好等于初始壓強，整個過程傳給氣體的熱量為Q = 8 x 104值。（普適氣體常量R=8.31J mol-1 K-1）J。試畫出此過程的pV圖，并求這種氣體的比熱容比7.(2) 8.4587： 一定量的理想氣體，由狀態(tài) a經(jīng)b到達c。（如圖，abc為一直線）求此過程中 氣體對外作的功； 氣體內(nèi)能的增量；氣

31、體吸收的熱量。（1 atm = 1.013 x 105 Pa）氣（視作剛性雙原子分子的理想氣體）。先使它等壓膨脹到原來體積的兩倍，再等體升壓使其壓強變?yōu)? atm,最后使它等溫膨脹到壓強為1atm。求：氮氣在全部過程中對外作的功，吸的熱及其內(nèi)能的變化。（普適氣體常量 R=8.31 J mol 1 K 1）9. 0203: 1 mol單原子分子的理想氣體，經(jīng)歷如圖所示的可逆循環(huán)，聯(lián)結(jié)ac兩點的曲線出的方程為p P0V2/V。2（1）試以T。，普適氣體常量（2）求此循環(huán)的效率。10. 4097: 1 mol理想氣體在 的低溫?zé)嵩撮g作卡諾循環(huán)（可逆的）a點的溫度為T0R表示I、n、出過程中氣體吸收的

32、熱量;T1 = 400 K的高溫?zé)嵩磁c T2 = 300 K,在400 K的等溫線上起始體積為V1 = 0.001 m3,終止體積為 V2 = 0.005 m3,試求此氣體在每一循環(huán)中（1）從高溫?zé)嵩次盏臒崃縌1； （2）氣體所作的凈功 W; （3）氣體傳給低溫?zé)嵩吹臒崃?347： 一氣缸內(nèi)盛有 1 mol溫度為27 C,壓強為1 atm的氮3 m3)A的溫Q2(2)氣體在狀態(tài)B、C的溫度; 各過程中氣體對外所作的功;11. 4104: 一定量的某種理想氣體進行如圖所示的循環(huán)過程。已知氣體在狀態(tài) 度為Ta= 300 K,求：12. 4114: 一定量的某單原子分子理想氣體裝在封閉的汽缸里。此

33、汽缸有可活動的活塞（活塞與氣缸壁之間無摩擦且無漏氣）。已知氣體的初壓強 pi=1atm,體積Vi=1L,現(xiàn)將該氣體在等壓下加熱直到體積為原來的兩倍，然后在等體積下加熱直到壓強為原來的2倍，最后作絕熱膨脹，直到溫度下降到初溫為止，（1）在p V圖上將整個過程表示出來；（2）試求在 整個過程中氣體內(nèi)能的改變；（3）試求在整個過程中氣體所吸收的熱量；（4）試求在整個過程中氣體所作的功。13. 4155:有1 mol剛性多原子分子的理想氣體，原來的壓強為1.0 atm,溫度為27C,若經(jīng)過一絕熱過程，使其壓強增加到16 atm。試求：（1）氣體內(nèi)能的增量；（2）在該過程中氣體所作的功；（3）終態(tài)時，氣

34、體的分子數(shù)密度。（1）氣體14. 4110：如圖所示，abcda為1 mol單原子分子理想氣體的循環(huán)過程，求:循環(huán)一次，在吸熱過程中從外界共吸收的熱量;（2）氣體循環(huán)一次對外做的凈功；（3）證明在abcd四態(tài)， 氣體的溫度有TaTc=TbTd 。15. 4130:比熱容比=1.40的理想氣體進行如圖所示的循環(huán)。已知狀態(tài) A的溫度為300 Ko求：（1）狀態(tài)B、C的溫度；（2）每一過程中氣體所吸收的凈熱量。A 400 .30020010016. 4258:已知某理想氣體分子的方均根速率為400mP(Pa)A當(dāng)其壓強為1 atm時, 一、選擇題1. 4251: D; 2.7. 4013: C; 8

35、.求氣體的密度。4252: D; 3. 4014: C; 4.4012: B; 9. 4039: D;A；D；13.19.25.4098:4121 :4135:D；D；D；14.20.26.4089: C;4122:4136:D；C；15.27.4094:4123:4142:10.B；B；A；4022: C;4041: B;16.22.28.4100:4124:4143:5.11. B；C；C；4023: C;4084: C;244130 圖6. 4058: C;B ”(m3) 6/17.23.29.4095:4125:4101 :12.A；D；A；4133: D;18.24.30.4116:

36、4126:4056:4407:二、填空題B；1.4008:1.04 kg 13 m2.4253:0 ；kT/m3.4017:6.23X 1036.21 X10 21 ;1.0353554.4018:2 kT ;2kT ；2 MRT/Mmol5.4025:6.59X 1026kg6.4068:28X 10 3kg/mol7.4069:1.93;4.01 x 1048.4075:28X 10 3kg/mol1.5 X 103J9.4273:4.0X 103kg10 4655:5/335 、，8P0V0一 P0V0一 P0V011.4656:2213RC；32.4465:B；33. 4955: B;

37、x 10 2112. 4016:12.5J ;20.8J ;24.9J13. 0192:nf(v)dxdydzdv14, 4029:(ln2)RT/(Mmol g)15. 4282:(2)；(1)16. 4459:100 f (v)dv .Nf (v) dv 10017. 4040:1000m/s；21000m/s18. 4042:495m/s19. 4092:州1 .|W2|20. 4108:>0 ;>021, 4316:AM ;AM、BM22. 4584:等壓；等壓;等壓23. 4683:吸熱；放熱;放熱24. 4109:500 ;7007 W25. 4319:W/R ;27

38、p1V126. 4472:2.027. 4689:1:2 ;5:3;5:728. 5345:8.64 10329. 4127:500;10030. 4128:200J1w31. 4698:w1 (或32, 4701:40J ;140J33. 4336:小艾；增加34, 4596:狀態(tài)幾率增大；35. 4154:V2；(V1 /V2)36. 4006:1.33X 105 Pa37. 4956:2計算題1 ,1)不可逆的1 _Ti .(RTi /V2XV1 /V2)1. 4302:解:T= 0.8 M mol v2/ (5 R)=0.062 K-Mv25 R T0.8X 2= (M / Mmol)

39、 2又:p=R T / V（一摩爾氧氣）p=0.51Pa有:2. 4070:解：定向運動動能1 21一 Nmv N -ik T2 =2T NAmv2 / iRA1 21NmvN ik T2 ,氣體內(nèi)能增量 2, i = 3o按能量守恒應(yīng)2mv iR T / Na2 分2 ,M molv / iR八mol6.42 K2 分(2) P M/Mmoi R T/V =6.67X 10 4 Pa2 分1U M / M mol - iR T(3) 2=2.00X 103 J2 分得:得:又:得: 3.(2)4.5.(2)122ik T 1.33 10 J22 分4077:解：(1)設(shè)分子數(shù)為N,據(jù)： U

40、= N (i / 2)kT 及 p = 2U / (iV) = 1.35 x 105 PawU由：w 3U / 5N5U N kT23kT25N-kT2217.5 10 JT = 2 U / (5Nk)= 362k3 分p = (N / V)kT4 分1-viR T4301 :解：A= Pt = 22 分T = 2Pt /(viR) = 4.81 K3 分4111：解：氨氣為單原子分子理想氣體，i 3等體過程，V =常量，W =0,據(jù)Q= U +W可知：Q U Cv (T2 Ti)M mol= 623 J3 分Q 產(chǎn)CpQ Ti)定壓過程，p =常量， Mmol=1.04X 103J; U與(

41、1)相同W Q U 417 J4 分Q =0;U與(1)相同； W U 623J (負號表示外界作功)6. 4324:解：初態(tài)參量 p。、V0、To。末態(tài)參量 p。、5V0、得： T = 5T01 分pV圖如圖所示2 分等溫過程：A U=0Qt=Wt =( M /Mmol )RT ln(V2 /V1)=3RToln5 =1.09 X 104 J2 分等體過程：Wv = 0由:得:Qv =A Uv = ( M /Mmol )CvA T=(M /M mol )Cv(4To) =3.28 1 爐Cv Q= Qt +QvCv =(Q Qt )/(3.28 10%=21.0 J mol-1 K-1CpC

42、V2分To 由 poVo /To = po(5Vo) /TCvRCv1.407. 4587:解：(1)氣體對外作的功等于線段ac下所圍的面積W= (1/2) X (1+3) X 1.013X 105X 2X 103 J= 405.2 J3 分(2)由圖看出PaVa=PcVc，Ta=Tc 2 分內(nèi)能增量 U 02 分(3)由熱力學(xué)第一定律得：Q U W 405.2J3分8. 5347:解：該氮氣系統(tǒng)經(jīng)歷的全部過程如圖設(shè)初態(tài)的壓強為P0、體積為 V。、溫度為T0,而終態(tài)壓強為p。、體積為V、溫度為T。在全部過程中氮氣對外所作的功W = W (等壓)+ W (等溫)W (等壓)=p0(2 V0 V0

43、)=RT0p (atm)W (等溫)=4 p0 V0ln (2 p0 / p0) = 4 p0 V0ln 2 = 4RT0ln2W = RT0+4RT0ln 2=RT0 (1+ 4ln 2 )=9.41 103 J-22氮氣內(nèi)能改變:UCv(T T0) 5R(4T0 T0)2=15RT0/2=1.87 104 氮氣在全部過程中吸收的熱量:Q = AU+W=2.81 X1。4 j3-2O V0 2V0V9.分0203:解:設(shè) a 狀態(tài)的狀態(tài)參量為 p0, V0, T0,則 pb=9p0, Vb=V0, Tb=(pb/pa)Ta=9T0 -1pcp°Vc2V03V0；p0Pc Vc=RTc ;過程I過程n.Tc = 27T03Cv (Tb Ta)- R(9T0 T0)2-11Qp = C p(Tc Tb ) = 45 RTo12RT。Cv(TaTc)1 分-1 分Va(p0V2)dV/V02VcR(To27T。)_po_3V02(Va3 Vc3)39RT。p0(V03 27V03)3V0247.7RTo(2)1