大學(xué)物理熱學(xué)復(fù)習(xí)題

1、大學(xué)物理熱學(xué)試卷一、選擇題：1、理三個(gè)容器A、B、C中裝有同種想氣體，其分子數(shù)密度n相同，而方均根速率之比為124，則其壓強(qiáng)之比為： (A) 124 (B) 148 (C) 1416 (D) 421 c 2、溫度為T(mén)時(shí)，在方均根速率的速率區(qū)間內(nèi)，氫、氨兩種氣體分子數(shù)占總分子數(shù)的百分率相比較：則有（附：麥克斯韋速率分布定律：，符號(hào)exp(a)，即ea .）(A) (B) (C) (D) 溫度較低時(shí)溫度較高時(shí) c 3氣體在狀態(tài)變化過(guò)程中，可以保持體積不變或保持壓強(qiáng)不變，這兩種過(guò)程 (A) 一定都是平衡過(guò)程 (B) 不一定是平衡過(guò)程 (C) 前者是平衡過(guò)程，后者不是平衡過(guò)程 (D) 后者是平衡過(guò)程，

2、前者不是平衡過(guò)程 b 4在下列說(shuō)法 (1) 可逆過(guò)程一定是平衡過(guò)程 (2) 平衡過(guò)程一定是可逆的 (3) 不可逆過(guò)程一定是非平衡過(guò)程 (4) 非平衡過(guò)程一定是不可逆的 中，哪些是正確的？(A) (1)、(4) (B) (2)、(3) (C) (1)、(2)、(3)、(4) (D) (1)、(3) a 5一定量的理想氣體，從pV圖上初態(tài)a經(jīng)歷(1)或(2)過(guò)程到達(dá)末態(tài)b，已知a、b兩態(tài)處于同一條絕熱線(xiàn)上(圖中虛線(xiàn)是絕熱線(xiàn))，則氣體在 (A) (1)過(guò)程中吸熱，(2) 過(guò)程中放熱 (B) (1)過(guò)程中放熱，(2) 過(guò)程中吸熱 (C) 兩種過(guò)程中都吸熱 (D) 兩種過(guò)程中都放熱 b 6有兩個(gè)相同的容

3、器，容積固定不變，一個(gè)盛有氨氣，另一個(gè)盛有氫氣（看成剛性分子的理想氣體），它們的壓強(qiáng)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 J. c 7理想氣體卡諾循環(huán)過(guò)程的兩條絕熱線(xiàn)下的面積大小(圖中陰影部分)分別為S1和S2，則二者的大小關(guān)系是： (A) S1 > S2 (B) S1 = S2 (C) S1 < S2 (D) 無(wú)法確定 b 8、一定量理想氣體經(jīng)歷的循環(huán)過(guò)程用VT曲線(xiàn)表示如圖在此循環(huán)過(guò)程中，氣體從外界吸熱的過(guò)程是 (A) AB (B) BC (C) CA

4、 (D) BC和BC a 9、“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？ (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 (D) 違反熱力學(xué)第一定律，也違反熱力學(xué)第二定律 c 10、如圖，一定量的理想氣體，由平衡狀態(tài)A變到平衡狀態(tài)B (pA = pB )，則無(wú)論經(jīng)過(guò)的是什么過(guò)程，系統(tǒng)必然 (A) 對(duì)外作正功 (B) 內(nèi)能增加 (C) 從外界吸熱 (D) 向外界放熱 b 二、填空題11、某容器內(nèi)分子數(shù)密度為10 26 m-3

5、，每個(gè)分子的質(zhì)量為 3×10-27 kg，設(shè)其中 1/6分子數(shù)以速率v 200 m / s 垂直地向容器的一壁運(yùn)動(dòng)，而其余 5/6分子或者離開(kāi)此壁、或者平行此壁方向運(yùn)動(dòng)，且分子與容器壁的碰撞為完全彈性的則 (1) 每個(gè)分子作用于器壁的沖量P_； (2) 每秒碰在器壁單位面積上的分子數(shù)_； (3) 作用在器壁上的壓強(qiáng)p_ 12、一氣體分子的質(zhì)量可以根據(jù)該氣體的定體比熱來(lái)計(jì)算氬氣的定體比 熱cV =0.314 k J·kg-1·K-1，則氬原子的質(zhì)量m=_(波爾茲曼常量k=1.38×10-23 J / K)13、在無(wú)外力場(chǎng)作用的條件下，處于平衡態(tài)的氣體分子按

6、速度分布的規(guī)律，可用_分布律來(lái)描述 如果氣體處于外力場(chǎng)中，氣體分子在空間的分布規(guī)律，可用_分布律來(lái)描述 14、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_倍 15、水的定壓比熱為 有1 kg的水放在有電熱絲的開(kāi)口桶內(nèi)，如圖所示已知在通電使水從30 升高到80 的過(guò)程中，電流作功為 4.2×105 J，那么過(guò)程中系統(tǒng)從外界吸收的熱量Q =_16、常溫常壓下，一定量的某種理想氣體(其分子可視為剛性分子，自由度為i)，在等壓過(guò)程中吸熱為Q，對(duì)外作功為W，內(nèi)能增加為，則 W/Q=_ _ 17、剛性雙原子分子的

7、理想氣體在等壓下膨脹所作的功為W，則傳遞給氣體的熱量為_(kāi) 18、有摩爾理想氣體，作如圖所示的循環(huán)過(guò)程acba，其中acb為半圓弧，b-a為等壓線(xiàn)，pc=2pa令氣體進(jìn)行a-b的等壓過(guò)程時(shí)吸熱Qab，則在此循環(huán)過(guò)程中氣體凈吸熱量Q_Qab (填入：，或) 19、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，達(dá)到平衡后氣體的溫度_(升高、降低或不變)，氣體的熵_(增加、減小或不變)三、計(jì)算題20水蒸氣分解為同溫度T的氫氣和氧氣H2O H2O2時(shí)，1摩爾的水蒸氣可分解成1摩爾氫氣和摩爾氧氣當(dāng)不計(jì)振動(dòng)自由度時(shí)，求此過(guò)程中內(nèi)能的增量 21當(dāng)氫氣和氦氣

8、的壓強(qiáng)、體積和溫度都相等時(shí)，求它們的質(zhì)量比和內(nèi)能比（將氫氣視為剛性雙原子分子氣體）22一氧氣瓶的容積為V，充了氣未使用時(shí)壓強(qiáng)為p1，溫度為T(mén)1；使用后瓶?jī)?nèi)氧氣的質(zhì)量減少為原來(lái)的一半，其壓強(qiáng)降為p2，試求此時(shí)瓶?jī)?nèi)氧氣的溫度T2及使用前后分子熱運(yùn)動(dòng)平均速率之比 23有1 mol剛性多原子分子的理想氣體，原來(lái)的壓強(qiáng)為1.0 atm，溫度為27，若經(jīng)過(guò)一絕熱過(guò)程，使其壓強(qiáng)增加到16 atm試求： (1) 氣體內(nèi)能的增量； (2) 在該過(guò)程中氣體所作的功； (3) 終態(tài)時(shí)，氣體的分子數(shù)密度 ( 1 atm= 1.013×105 Pa， 玻爾茲曼常量k=1.38×10-23 J

9、3;K-1,普適氣體常量R=8.31 J·mol-1·K-1 ) 氦氣的溫度改變多少？ 24氣缸內(nèi)貯有36 g水蒸汽(視為剛性分子理想氣體)，經(jīng)abcda循環(huán)過(guò)程如圖所示其中ab、cd為等體過(guò)程，bc為等溫過(guò)程，da為等壓過(guò)程試求： (1) da 過(guò)程中水蒸氣作的功Wda (2) ab 過(guò)程中水蒸氣內(nèi)能的增量DEab (3) 循環(huán)過(guò)程水蒸汽作的凈功W (4) 循環(huán)效率h (注：循環(huán)效率hW/Q1，W為循環(huán)過(guò)程水蒸汽對(duì)外作的凈功，Q1為循環(huán)過(guò)程水蒸汽吸收的熱量，1 atm= 1.013×105 Pa 大學(xué)物理熱學(xué)答卷 一、 選擇題：CCBABCBACB二、 填空題

10、11、1.2×10-24 kg m / s ×1028 m-2-1 4×103 Pa 12、 6.59×10 -26 kg 13、麥克斯韋 玻爾茲曼 14、 2 15、 2.1×105 J 參考解： 如果加熱使水經(jīng)歷同樣的等壓升溫過(guò)程，應(yīng)有 Q=E+W= mc (T2T1) 可知 E = mc (T2T1) W 現(xiàn)在通電使水經(jīng)歷等壓升溫過(guò)程，則應(yīng)有 Q=E+WW電 Q= mc (T2T1) W電 =2.1×105 J 16 17 18 < 19不變 增加 三、計(jì)算題20解：當(dāng)不計(jì)振動(dòng)自由度時(shí)，H2O分子,H2分子,O2分子的自由

11、度分別為6,5,5 1分 1 mol H2O內(nèi)能 E1=3RT 1 mol H2或O2的內(nèi)能 2分故內(nèi)能增量 RT - 3RT =(3 / 4)RT 2分21解： 由 pV=RT和pV=RT 2分得 = 2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) 剛性多原子分子 i = 6， 1分 K 2分 J 2分 (2) 絕熱 W =E =7.48×103 J (外界對(duì)氣體作功) 2分 (3) p2 = n kT2 n = p2 /(kT2 )=1.96×1026 個(gè)/m3 3分24解：水蒸汽的質(zhì)量M36×10-3 kg 水蒸汽的摩爾質(zhì)量Mmol18×10-3 kg，i = 6 (1) Wda= pa(VaVd)=5.065×103 J 2分 (2) Eab=(M/Mmol )(i/2)R