大學物理熱學習題附答案1

1、一、選擇題1 .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,分子速度在x方向的分量平方的平均值3kT13kT22.2(A)vx=m(B)x=3,m(C)Vx=3kT/m(D)Vx=kT/m2. 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,分子速度在x方向的分量的平均值8kT廠=18kT-_8kT(A)x、m(B)x3nm(C)x3nm(D)vx=03.4014:溫度、壓強相同的氨氣和氧氣,它們分子的平均動能和平均平動動能W有如下關系：(A)豆和w都相等(B)豆相等,而w不相等(C)w相等,而巨

2、不相等(D)豆和w都不相等4. 4022:在標準狀態(tài)下,假設氧氣(視為剛性雙原子分子的理想氣體)和氨氣的體積比V1/V2=1/2,那么其內(nèi)能之比E1/E2為：(A)3/10(B)1/2(C)5/6(D)5/35. 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能)(A)66.7%(B)50%(C)25%(D)06. 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,那么單位體積內(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(E/V),單位體積內(nèi)的氣體質(zhì)量P,分別有如下關系：(A)n不同,(Ek/V)不同,P不同(B)n不同,(EV)不

3、同,.相同一一P,一一一(C)n相同,(Ek/V)相同,不同(D)n相同,(Ek/V)相同,P相同7. 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),那么它們(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8. 4012:關于溫度的意義,有以下幾種說法：(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)溫度的上下反映物質(zhì)內(nèi)局部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

4、確的選項是(A)(1)、(2)、(4);(B)(1)、(2)、(3);(C)(2)、(3)、(4);(D)(1)、(4);：9. 4039:設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,那么聲波通過具有相同溫度的氧氣和氫氣的速率之比VO2/vH2為(A)1(B)1/2(C)1/3(D)1/410.4041:設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；令vpO2和(vpI分別表示氧氣和氫氣的最概然速率,那么：(A)圖中a表示氧氣分子的速率分布曲線；&p'.小p1=4(B)圖中a表示氧氣分子的速率分布曲線;(C)圖中b表示氧氣分子的速率分布曲線;(v

5、p卜/(vp,=1/4“pL/Wp12=1/4圖(a)圖(b)圖(c)4084圖11. 4084:圖(a)、(b)、(c)各表示聯(lián)接在一起的兩個循環(huán)過程,其中(c)圖是兩個半徑相等的圓構成的兩個循環(huán)過程,圖(a)和(b)那么為半徑不等的兩個圓.那么：(A)圖(a)總凈功為負.圖(b)總凈功為正.圖(c)總凈功為零(B)圖(a)總凈功為負.圖(b)總凈功為負.圖(c)總凈功為正(C)圖(a)總凈功為負.圖(b)總凈功為負.圖(c)總凈功為零(D)圖(a)總凈功為正.圖(b)總凈功為正.圖(c)總凈功為負12. 4133:關于可逆過程和不可逆過程的判斷：(1)可逆熱力學過程一定是準靜態(tài)過程；(2)

6、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,其中正確的選項是(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(D)等壓過程中最大,等溫過程中最小14. 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

7、(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,那么應向氨氣傳遞熱量是：(A)6J(B)5J(C)3J(D)2J15. 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,那么可求出:(A)(B)(C)(D)16.氣體所作的功氣體內(nèi)能的變化氣體傳給外界的熱量氣體的質(zhì)量4100：一定量的理想氣體經(jīng)歷acb過程時吸熱500Jo那么經(jīng)歷acbda過程時,吸熱為(A)1200J(C) 400J(B)任00J(D) 700Jp(x105Pa)4100圖

8、(D)圖中b表示氧氣分子的速率分布曲線；17. 4095:一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)等體變化使溫度恢復為T,(3)等溫壓縮到原來體積V,那么此整個循環(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18. 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-B(B)BC4116圖BC和BC19. 4121:兩個卡諾熱機的循環(huán)曲線如下圖,一個工作在溫度為T1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

9、之間,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)兩個熱機從高溫熱源所吸收的熱量一定相等(C)兩個熱機向低溫熱源所放出的熱量一定相等(D)兩個熱機吸收的熱量與放出的熱量(絕對值)的差值一定相等abcda增大為abCda,那4122圖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"da所作的凈功和熱機效率變化情況是：(A)凈功增大,效率提升(B)凈功增大,效率降低(C)凈功和效率都不變(D)凈功增大,效率不變21. 4123:在溫度分別為327C和27c的高溫熱源和低溫熱源之間工作的熱機,理論上的最大效率為(A)25%

10、(B)50%(C)75%(D)91.74%22. 4124:設高溫熱源的熱力學溫度是低溫熱源的熱力學溫度的n倍,那么理想氣體在一次卡諾循環(huán)中,傳給低溫熱源的熱量是從高溫熱源吸取熱量的1n1(A)n倍(B)n-1倍(C)n倍(D)n倍23. 4125:有人設計一臺卡諾熱機(可逆的).每循環(huán)一次可從400K的高溫熱源吸熱1800J,向300K的低溫熱源放熱800J.同時對外作功1000J,這樣的設計是(A)可以的,符合熱力學第一定律(B)可以的,符合熱力學第二定律(C)不行的,卡諾循環(huán)所作的功不能大于向低溫熱源放出的熱量(D)不行的,這個熱機的效率超過理論值24. 4126:如圖表示的兩個卡t&#

11、167;循環(huán),第一個沿ABCDA進行,第二個沿ABCDA進行,這兩個循環(huán)的效率I和的關系及這兩個循環(huán)所作的凈功Wi和W2的關系是(A)1="2,Wi=W2(B)>"2,W1=W2(C)1=2,W1W2(D)1=2,W1:二W225. 4135:根據(jù)熱力學第二定律可知：(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26. 4136:根據(jù)熱力學第二定律判斷以下哪種說法是正確的(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

12、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)那么運動的能量能夠變?yōu)闊o規(guī)那么運動的能量,但無規(guī)那么運動的能量不能變?yōu)橛幸?guī)那么運動的能量27. 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.假設把隔板抽出,氣體將進行自由膨脹,到達平衡后(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28. 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,哪種是正確的(A)不違反熱力學第一定律,但違反熱力學第二定律(B)(C)(D)不違反熱力學第二定律,但

13、違反熱力學第一定律不違反熱力學第一定律,也不違反熱力學第二定律違反熱力學第一定律,也違反熱力學第二定律AB直線所不.A-4101圖29. 4101:某理想氣體狀態(tài)變化時,內(nèi)能隨體積的變化關系如圖中B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:假設理想氣體的體積為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,那么該理想氣體的分子數(shù)為：(A)pV/m(B)pV/(kT)(C)pV/(RT)(D)pV/(mT)31. 4407:氣缸內(nèi)盛有一定量的氫氣(可視作理想氣體),當溫度不變而壓強增大一倍時,氫氣分子的平均碰撞頻率Z和平

14、均自由程爰的變化情況是：(A) Z和工都增大一倍(B) Z和工都減為原來的一半(C)Z增大一倍而入減為原來的一半(D)Z減為原來的一半而?增大一倍32. 4465:在一封閉容器中盛有1mol氨氣(視作理想氣體),這時分子無規(guī)那么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Z33. 4955:容積恒定的容器內(nèi)盛有一定量某種理想氣體,具分子熱運動的平均自由程為需,平均碰撞頻率為Z0,假設氣體的熱力學溫度降低為原來的1/4倍,那么此時分子平均自由程元和平均碰撞頻率Z分別為：_1_(A)九=£.,z=Zo(B)人='o,z=2乙1(C):=2.,Z

15、=2Z.(D):=2.,Z=2Z0二、填空題1/21. 4008:假設某種理想氣體分子的方均根速率v2)=450m/s,氣體壓強為p=7X104Pa,那么該氣體的密度為p=_1.042. 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.根據(jù)理想氣體分子模型和統(tǒng)計假設,分子速度在x方向的分量的以下平均值匚=0,vx=KT/m.3. 4017:1mol氧氣(視為剛性雙原子分子的理想氣體)貯于一氧氣瓶中,溫度為27C,這瓶氧氣的內(nèi)能為_62300J分子的平均平動動能為6.21X10/1J；分子的平均總動能為1.035X102(摩爾氣體常量R=8.31Jmol"K-1

16、玻爾茲曼常量k=1.38X10-23JK-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,那么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O5. 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.瀛氣的定體比熱Cv=0.314kJkgK,那么鼠原子的質(zhì)量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=100m/s運動,假設該容器忽然停止,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Mmoi=.7. 4069:容積為10L(升)的盒子以速率v=20

17、0m/s勻速運動,容器中充有質(zhì)量為50g,溫度為18c的氫氣,設盒子忽然停止,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,那么到達熱平衡后；氫氣的溫度將增加K;氫氣的壓強將增加Pa.8. 4075:一容器內(nèi)的理想氣體在溫度為273K、壓強為1.0X10-2atm時,其密度為1.24X10-2kg/m3,那么該氣體的摩爾質(zhì)量Mmol=；容器單位體積內(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),假設溫度每升高1K,其內(nèi)能增加41.6J,那么該H2氣的質(zhì)量為(普適氣體常量R=8.31J-mol1'K1")10. 465

18、5: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),假設它們的壓強、體積、溫度均相同,那么氫氣的內(nèi)能是氨氣的倍.11. 4656:用絕熱材料制成的一個容器,體積為2V0,被絕熱板隔成A、B兩局部,A內(nèi)儲有1mol單原子分子理想氣體,B內(nèi)儲有2mol剛性雙原子分子理想氣體,A、B兩局部壓強相等均為P0,兩局部體積均為V°,那么：(1)兩種氣體各自的內(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1mol氨(He)、1mol氫(H2)和1mol氨(NH3)(均視為剛性分子的理想氣體).假設它們的溫度都升

19、高1K,那么三種氣體的內(nèi)能的增加值分別為：氨：AE=;氫：AE=;氨：AE=o13. 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.假設f(v)是分子的速率分布函數(shù),那么坐標介于xx+dx、yy+dy、zz+dz區(qū)間內(nèi),速率介于vv+dv區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)dN=on=n0expgh)14. 4029:大氣中分子數(shù)密度n隨高度h的變化規(guī)律：<RT人式中n.為h=0處的分子數(shù)密度.假設大氣中空氣的摩爾質(zhì)量為Mmol,溫度為T,且處處相同,并設重力場是均勻的,那么空氣分子數(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

20、子速率分布曲線(1)和(2),如下圖.假設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,那么曲線表示氣體的溫度較高.假設兩條曲線分別表示同一溫度下的氫氣和氧氣的速率分布,那么曲線表示的是氧氣的速率分布.16. 4459:f(v)為麥克斯韋速率分布函數(shù),N為總分子數(shù),那么：(1)速率v>100m-s-1的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比的表達式為;(2)速率v>100m,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.那么該氣體分子的方均根速率為.(1atm=1.013X105Pa)19. 4092:某理想氣體等溫壓縮到給定體

21、積時外界對氣體作功|W1|,又經(jīng)絕熱膨脹返回原來體積時氣體對外作功|W2|,那么整個過程中氣體(1) 從外界吸收的熱量Q=;(2)內(nèi)能增加了Ae=20. 4108:如下圖,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AE,蓄在以下空格內(nèi)填上>0或<0或=0：Q,EE,p21. 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Vi膨脹到2Vi,分別經(jīng)歷以下三種過程：1等壓過程；2等

22、溫過程；3絕熱過程.其中：過程氣體對外作功最多；過程氣體內(nèi)能增加最多；過程氣體吸收的熱量最多.23.4683: 一定量的理想氣體經(jīng)歷pT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12中,氣體2過程23中,氣體2p1P1,B過程31中,氣體i24.4109:一定量的某種理想氣體在等壓過程中對外他如0J假設此種氣體為單原子分子氣體,那么該過程中需吸熱44,2而為雙原子分子氣體,那么需吸熱25. 4319:有1mol剛性雙原子分子理想氣體,在等壓膨脹過程中對外作功W,那么其溫度變化AT=;從外界吸取的熱量Qp=.26. 4472:一定量理想氣體,從A狀態(tài)2p1,V1經(jīng)歷如下圖的直線過程

23、變到B狀態(tài)2p1,V2,那么AB過程中系統(tǒng)作功W=;內(nèi)能改變AE=.27. 4689:壓強、體積和溫度都相同的氫氣和氨氣均視為剛性分子的理想氣體,它們的質(zhì)量之比為m1:m2=,它們的內(nèi)能之比為E1:E2=,如果它們分別在等壓過程中吸收了相同的熱量,那么它們對外作功之比為W1:W2=.各量下角標1表示氫氣,2表示氨氣28. 5345:3mol的理想氣體開始時處在壓強p=6atm、溫度=500K的平衡態(tài).經(jīng)過一個等溫過程,壓強變?yōu)閜2=3atm.該氣體在此等溫過程中吸收的熱量為Q=J29. 4127:一"H§熱機可逆的,低溫熱源的溫度為27C,熱機效率為40%,其高溫熱源溫度為

24、K.今欲將該熱機效率提升到50%,假設低溫熱源保持不變,那么高溫熱源的溫度應增加K.30. 4128:可逆卡諾熱機可以逆向運轉(zhuǎn).逆向循環(huán)時,從低溫熱源吸熱,向高溫熱源放熱,而且吸的熱量和放出的熱量等于它正循環(huán)時向低溫熱源放出的熱量和從高溫熱源吸的熱量.設高溫熱源的溫度為T1=450K,低溫熱源的溫度為T2=300K,卡諾熱機逆向循環(huán)時從低溫熱源吸熱Q2=400J,那么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w=機,該致冷機的致冷系數(shù)T1-T2,那么"與W的關系為?32. 4701:如下圖,絕熱過程AB、

25、CD,等溫過程DEA,和任意過程BEC,組成一循環(huán)過程.假設圖中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100J,那么：1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,到達平衡后氣體的溫度/高、降低或不變,氣體的嫡曾加、減小或不變.p4701圖T4145圖V34. 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.這就是熱力學第二定律的統(tǒng)計意義.從宏觀上說,一切與熱現(xiàn)象有關的實際的過程都是35. 41

26、54:1mol理想氣體設丫=Cp/Cv為的循環(huán)過程如TV圖所示,其中CA為絕熱過程,A點狀態(tài)參量,M和B點的狀態(tài)參量T2,V2為.試求C點的狀態(tài)Vc=Tc=Pc=36. 4006:在容積為10m3的容器中,裝有質(zhì)量100g的氣體,假設氣體分子的方均根速率為200m?s1-那么氣體白勺壓強為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,那么分子的平均自由程變?yōu)樵瓉淼谋?三、計算題38. 4302:儲有1mol氧氣,容積為1m3的容器以v=10m-s-1的速度運動.設容器忽然停止,其中氧氣的80%的機械運動動能轉(zhuǎn)化為氣

27、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=8.31Jmol1,K1-39. 4070:容積為20.0L升的瓶子以速率v=200ms1勻速運動,瓶子中充有質(zhì)量為100g的氨氣.設瓶子忽然停止,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=8.31J-mol-1-K1-玻爾茲曼常量k=1.38X10-23Jx40. 4077:有2X10-m3剛性雙原子分子理想氣體,其內(nèi)能為6.75X102Jo1試求氣體的壓強；2設分子總數(shù)為5.4X1022個,求分

28、子的平均平動動能及氣體的溫度.41. 4301:一超聲波源發(fā)射超聲波的功率為10Wo假設它工作10s,并且全部波動能量都被1mol氧氣吸收而用于增加其內(nèi)能,那么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=8.31J,mol1一K1一42. 4111:0.02kg的氨氣視為理想氣體,溫度由17c升為27Co假設在升溫過程中,1體積保持不變；2壓強保持不變；3不與外界交換熱量；試分別求出氣體內(nèi)能的改變、吸收的熱量、外界對氣體所作的功.普適氣體常量R=8.31J,mol'K43. 4324:3mol溫度為To=273K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,

29、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=8X舞蕭常量4587圖104J.試畫出此過程的p-V圖,并求這種氣體的比熱容比?值R=8.31Jmol-1K-144. 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1氣體對外作的功；2氣體內(nèi)能的增量；(3) 氣體吸收的熱量.(1atm=1.013X105Pa)45. 5347:一氣缸內(nèi)盛有1mol溫度為27C,壓強為1atm的氮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

30、的變化.普適氣體常量R=8.31Jmol1K146. 0203:1mol單原子分子的理想氣體,經(jīng)歷如下圖的可逆循環(huán),22聯(lián)名ac兩點的曲線田的方程為p=p0VM,a點的溫度為T01試以To,普適氣體常量R表示I、H、出過程中氣體吸收的熱量；2求此循環(huán)的效率.47. 4097:1mol理想氣體在Ti=400K的高溫熱源與T2=300K的低溫熱源間作卡諾循環(huán)可逆的,在400K的等溫線上起始體積為Vi=0.001m3,終止體積為V2=0.005m3,試求此氣體在每一循環(huán)中1從高溫熱源吸收的熱量Qi；2氣體所作的凈功W;3氣體傳給低溫熱源的熱量Q248. 4104:一定量的某種理想氣體進行如下圖的循環(huán)

31、過程.氣體在狀態(tài)A的溫度為Ta=300K,求：1氣體在狀態(tài)B、C的溫度；2各過程中氣體對外所作的功；3經(jīng)過整個循環(huán)過程,氣體從外界吸收的總熱量各過程吸熱的代數(shù)和49. 4114:一定量的某單原子分子理想氣體裝在封閉的汽缸里.此汽缸有可活動的活塞活塞與氣缸壁之間無摩擦且無漏氣.氣體的初壓強P1=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.50. 4155:有

32、1mol剛性多原子分子的理想氣體,原來的壓強為1.0atm,溫度為27C,假設經(jīng)過一絕熱過程,使其壓強增加到16atm.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,氣體的分子數(shù)密度.51. 4110：如下圖,abcda為1mol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證實在abcd四態(tài),氣體的溫度有TaTc=TbTd.52. 4130:比熱容比丁=1.40的理想氣體進行如下圖的循環(huán).狀態(tài)A的溫度為300K.求：400300200100Op(Pa)(1)氣體4130圖1狀態(tài)B、C的溫度；(2)每一過程中氣體所吸收的

33、凈熱量.53. 4258:某理想氣體分子的方均根速率為400ms/.當其壓強為1atm時,求氣體的密度.一、選擇題1.4251:D;2.4252:D;3.4014:C;4.4022:C;5.4023:C;6.4058:C;7.4013:C;8.4012:B;9.4039:D;10.4041:B;11.4084:C;12.4133:D；13.4098:D;14.4089:C;15.4094:B;16.4100:B;17.4095:A;18.4116:A；19,4121:D;20,4122:D;21,4123:B;22,4124:C;23,4125:D;24,4126:D；25.4135:D;26

34、.4136:C;27.4142:A;28.4143:C;29.4101:A;30.4056:B；31.4407:C;32.4465:B;33.4955:B;二、填空題31. 4008:1.04kgm2. 4253:0;kT/m3. 4017:6.23X103；6.21X1011.035X1013554. 4018:2kT;2kT;2MRT/Mmol5. 4025:6.59X1026kg6. 4068:28x10"kg/mol7. 4069:1.93;4.01X1048. 4075:28X10,kg/mol;1.5X103J9. 4273:4.0X10'kg8p0V02P0V0

35、10. 4655:5/3p0V011. 4656:200；12. 4016:12.5J;20.8J;24.9J13. 0192:nf(v)dxdydzdv14. 4029:(ln2)RT7(Mmolg)15. 4282:(2);(1)16. 4459:f(v)dv;0Nf(v)dv17. 4040:1000m/s;21000m/s18. 4042:495m/s19. 4092:TW|；-|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;70025. 4319:26. 4

36、472:27. 4689:28. 5345:W/R;3-PiVi2；1:2;8.64103-W205:3;5:729. 4127:500;10030. 4128:200J11.=w=-131. 4698:w+1(或“)32. 4701:40J;140J33. 4336:不變；增加34. 4596:狀態(tài)幾率增大；不可逆的35. 4154:V2；MM產(chǎn)T1；(RT1/V2)M/V2)136. 4006:1.33X105Pa37. 4956:2計算題1.4302:解:0.8X212-Mv=(M/5R.=TMmol)2T=0.8Mmolv2/(5R)=0.062K又：Ap=RAT/V一摩爾氧氣ip=0

37、.51Pa2分121NmvNik-T2.4070:解：te向運動動能2,氣體內(nèi)能增重2,i=3.按能重守怛應有:1N221mvNikT=2mv2=iRT/NaT=NAmv2/(iR)=Mm°iv2/(iR)=6.42K(2)即=(M/MmolRAT/V=6.67X10"Pa2分3.得:得:又:得:1_Uh；M/Mmol-iRTmo12=2.00X103J2分一1.":;=ikT=1.3310J八22分4077:解：(1)設分子數(shù)為N,據(jù)：U=N(i/2)kT及p=(N/V)kTp=2U/(iV)=1.35X105Pa4分由:.3kTW;/UN5kT2W=3U/5N

38、)=7.5102J5U=NkT2T=2U/(5Nk)=362k3分4.5.1-viR.；T4301:解：A=Pt=22分.AT=2Pt/viR=4.81K3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)、=川+亞可知：MCv(T2-T1)mol=623J定壓過程,W=q-：Uq=0;Q=4Cp(T2.T1)3p=常量,Mmol=1.C4X1C3J；AU與(1)相同=417J4分U與(1)相同；W=-AU=-623J(負號表示外界作功)6.得：4324:解：初態(tài)參重pc、V0、Tq0末態(tài)參jmP0、5V0、T.由p0V0/T0=p05Vc/TT=5Tqp-V圖如下

39、圖1分2分個p等溫過程:等體過程:U=0Qt=Wt=(M/Mmol)RTln(V2/Vi)=3RT0ln5=1.09X104JWv=0Qv=AUv=(M/Mmol)CvATpc5TcTc由:得:=(M/Mmol)Cv(4T0)=3.28便3CvQ=Qt+QvCv=(QQt)/(3.28103)=21.0Jmol-1K-1CpCvR=1.40O-.-Vc-2分5V°CvCv7.4587:解：1氣體對外作的功等于線段下所圍的面積W=(1/2)X(1+3)x1.013X1C5X2X103-J=405.2J(2)由圖看出PaVa=PcVc-Ta=Tc內(nèi)能增量U=0(3)由熱力學第一定律得：Q

40、=AU+W=4052j3分2分-2分3分8.5347:解：該氮氣系統(tǒng)經(jīng)歷的全部過程如圖設初態(tài)的壓強為p0、體積為V.、溫度為T0,而終態(tài)壓強為p0、體積為V、溫度為To在全部過程中氮氣對外所作的功W=W等壓+W等溫W等壓=pc2VcVc=RTc4W(等溫)=4pcVcln(2pc/pc)=4pcVcln2=4RT0ln2W=RTc+4RTcln2=RTc(1+4ln2)=9.411C3J一一一,、U=Cv(T-To)=5R(4T0-To)氮氣內(nèi)能改變：VC2C°,=15RT0/2=1.87104L2分I二p(atm)OVc2VcV氮氣在全部過程中吸收的熱量：Q=AU+W=2.81MC4J3分-2分9.0203:解：設a狀態(tài)的狀態(tài)參量為pc,Vq,Tq,那么pb=9pc,Vb=Vc,Tb=(pb/pa)Ta=9Tc-1P°Vc2Vc=PV.=3V0過程I過程丑/.Tc=27T0Qv=Cv(Tb-Ta)=3r(9T0-T0)=12RT0Qp=Cp(Tc-Tb)=45RT01分1分過程出VaQ=Cv(Ta-Tc)(p0V2)dV/V02=Br(T0.27T0)生(Va3-Vc3)Vc23V02=1|Q|-39RTo33P0(