大學(xué)物理熱學(xué)習(xí)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(mén),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(jì)假設(shè),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(mén),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(jì)假設(shè),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(qiáng)相同的氨氣和氧氣,它們分子的平均動(dòng)能和平均平動(dòng)動(dòng)能W有如下關(guān)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(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下,假設(shè)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(jì)振動(dòng)自由度和化學(xué)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(qiáng)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(dòng)動(dòng)能(E/V),單位體積內(nèi)的氣體質(zhì)量P,分別有如下關(guān)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?dú)饷芏认嗤?分子平均平動(dòng)動(dòng)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(qiáng)相同(B)溫度、壓強(qiáng)都不相同(C)溫度相同,但氨氣的壓強(qiáng)大于氮?dú)獾膲簭?qiáng)(D)溫度相同,但氨氣的壓強(qiáng)小于氮?dú)獾膲簭?qiáng)8. 4012:關(guān)于溫度的意義,有以下幾種說(shuō)法：(1)氣體的溫度是分子平均平動(dòng)動(dòng)能的量度；(2)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；(3)溫度的上下反映物質(zhì)內(nèi)局部子運(yùn)動(dòng)劇烈程度的不同；(4)從微觀上看,氣體的溫度表示每個(gè)氣體分子的冷熱程度.這些說(shuō)法中正

4、確的選項(xiàng)是(A)(1)、(2)、(4);(B)(1)、(2)、(3);(C)(2)、(3)、(4);(D)(1)、(4);：9. 4039: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,那么聲波通過(guò)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(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；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(gè)循環(huán)過(guò)程,其中(c)圖是兩個(gè)半徑相等的圓構(gòu)成的兩個(gè)循環(huán)過(guò)程,圖(a)和(b)那么為半徑不等的兩個(gè)圓.那么：(A)圖(a)總凈功為負(fù).圖(b)總凈功為正.圖(c)總凈功為零(B)圖(a)總凈功為負(fù).圖(b)總凈功為負(fù).圖(c)總凈功為正(C)圖(a)總凈功為負(fù).圖(b)總凈功為負(fù).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(fù)12. 4133: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)程一定是準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程；(2)

6、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,其中正確的選項(xiàng)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(guò)程、等壓過(guò)程和絕熱過(guò)程,使其體積增加一倍.那么氣體溫度的改變(絕對(duì)值)在(A)絕熱過(guò)程中最大,等壓過(guò)程中最小(B)絕熱過(guò)程中最大,等溫過(guò)程中最小(C)等壓過(guò)程中最大,絕熱過(guò)程中最小(D)等壓過(guò)程中最大,等溫過(guò)程中最小14. 4089:有兩個(gè)相同的容器,容積固定不變,一個(gè)盛有氨氣,另一個(gè)盛有氫氣

7、(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,那么應(yīng)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(guò)程也不知道,但A、B兩態(tài)的壓強(qiáng)、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(guò)程時(shí)吸熱500Jo那么經(jīng)歷acbda過(guò)程時(shí),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(mén),體積為V,該氣體在下面循環(huán)過(guò)程中經(jīng)過(guò)三個(gè)平衡過(guò)程：(1)絕熱膨脹到體積為2V,(2)等體變化使溫度恢復(fù)為T(mén),(3)等溫壓縮到原來(lái)體積V,那么此整個(gè)循環(huán)過(guò)程中(A)氣體向外界放熱(B)氣體對(duì)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(guò)程用VT曲線表示如圖.在此循環(huán)過(guò)程中,氣體從外界吸熱的過(guò)程是(A)A-B(B)BC4116圖BC和BC19. 4121:兩個(gè)卡諾熱機(jī)的循環(huán)曲線如下圖,一個(gè)工作在溫度為T(mén)1與T3的兩個(gè)熱源之間,另一個(gè)工作在溫度為T(mén)2與T3的兩個(gè)熱源

9、之間,這兩個(gè)循環(huán)曲線所包圍的面積相等.由此可知：(A)兩個(gè)熱機(jī)的效率一定相等(B)兩個(gè)熱機(jī)從高溫?zé)嵩此盏臒崃恳欢ㄏ嗟?C)兩個(gè)熱機(jī)向低溫?zé)嵩此懦龅臒崃恳欢ㄏ嗟?D)兩個(gè)熱機(jī)吸收的熱量與放出的熱量(絕對(duì)值)的差值一定相等abcda增大為abCda,那4122圖20. 4122:如果卡諾熱機(jī)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(jī)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?zé)嵩春偷蜏責(zé)嵩粗g工作的熱機(jī),理論上的最大效率為(A)25%

10、(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,那么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?n1(A)n倍(B)n-1倍(C)n倍(D)n倍23. 4125:有人設(shè)計(jì)一臺(tái)卡諾熱機(jī)(可逆的).每循環(huán)一次可從400K的高溫?zé)嵩次鼰?800J,向300K的低溫?zé)嵩捶艧?00J.同時(shí)對(duì)外作功1000J,這樣的設(shè)計(jì)是(A)可以的,符合熱力學(xué)第一定律(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(gè)熱機(jī)的效率超過(guò)理論值24. 4126:如圖表示的兩個(gè)卡t&#

11、167;循環(huán),第一個(gè)沿ABCDA進(jìn)行,第二個(gè)沿ABCDA進(jìn)行,這兩個(gè)循環(huán)的效率I和的關(guān)系及這兩個(gè)循環(huán)所作的凈功Wi和W2的關(guān)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(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(guò)程就是不能向相反方向進(jìn)行的過(guò)程(D)一切自發(fā)過(guò)程都是不可逆的26. 4136:根據(jù)熱力學(xué)第二定律判斷以下哪種說(shuō)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(dòng)收縮(D)有規(guī)那么運(yùn)動(dòng)的能量能夠變?yōu)闊o(wú)規(guī)那么運(yùn)動(dòng)的能量,但無(wú)規(guī)那么運(yùn)動(dòng)的能量不能變?yōu)橛幸?guī)那么運(yùn)動(dòng)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(shè)把隔板抽出,氣體將進(jìn)行自由膨脹,到達(dá)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(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)(C)(D)不違反熱力學(xué)第二定律,但

13、違反熱力學(xué)第一定律不違反熱力學(xué)第一定律,也不違反熱力學(xué)第二定律違反熱力學(xué)第一定律,也違反熱力學(xué)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(shí),內(nèi)能隨體積的變化關(guān)系如圖中B表示的過(guò)程是(A)等壓過(guò)程(B)等體過(guò)程(C)等溫過(guò)程(D)絕熱過(guò)程30. 4056:假設(shè)理想氣體的體積為V,壓強(qiáng)為p,溫度為T(mén),一個(gè)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(dāng)溫度不變而壓強(qiáng)增大一倍時(shí),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(lái)的一半(C)Z增大一倍而入減為原來(lái)的一半(D)Z減為原來(lái)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(shí)分子無(wú)規(guī)那么運(yùn)動(dòng)的平均自由程僅決定于：(A)壓強(qiáng)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(yùn)動(dòng)的平均自由程為需,平均碰撞頻率為Z0,假設(shè)氣體的熱力學(xué)溫度降低為原來(lái)的1/4倍,那么此時(shí)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(shè)某種理想氣體分子的方均根速率v2)=450m/s,氣體壓強(qiáng)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(mén),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(jì)假設(shè),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_(kāi)62300J分子的平均平動(dòng)動(dòng)能為6.21X10/1J；分子的平均總動(dòng)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(mén),那么氫分子的平均平動(dòng)動(dòng)能為,氫分子的平均動(dòng)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(lái)計(jì)算.瀛氣的定體比熱Cv=0.314kJkgK,那么鼠原子的質(zhì)量m=.6. 4068:儲(chǔ)有某種剛性雙原子分子理想氣體的容器以速度v=100m/s運(yùn)動(dòng),假設(shè)該容器忽然停止,氣體的全部定向運(yùn)動(dòng)動(dòng)能都變?yōu)闅怏w分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能,此時(shí)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(yùn)動(dòng),容器中充有質(zhì)量為50g,溫度為18c的氫氣,設(shè)盒子忽然停止,氣體的全部定向運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能都變?yōu)闅怏w分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能,容器與外界沒(méi)有熱量交換,那么到達(dá)熱平衡后；氫氣的溫度將增加K;氫氣的壓強(qiáng)將增加Pa.8. 4075:一容器內(nèi)的理想氣體在溫度為273K、壓強(qiáng)為1.0X10-2atm時(shí),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(dòng)動(dòng)能=.9. 4273:一定量H2氣(視為剛性分子的理想氣體),假設(shè)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(shè)它們的壓強(qiáng)、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(gè)容器,體積為2V0,被絕熱板隔成A、B兩局部,A內(nèi)儲(chǔ)有1mol單原子分子理想氣體,B內(nèi)儲(chǔ)有2mol剛性雙原子分子理想氣體,A、B兩局部壓強(qiáng)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(shí)的溫度為T(mén)=.12. 4016:三個(gè)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(shè)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(chǎng)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(shè)f(v)是分子的速率分布函數(shù),那么坐標(biāo)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(shè)大氣中空氣的摩爾質(zhì)量為Mmol,溫度為T(mén),且處處相同,并設(shè)重力場(chǎng)是均勻的,那么空氣分子數(shù)密度減少到地面的一半時(shí)的高度為.(符號(hào)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(shè)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(shè)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(dá)式為;(2)速率v>100m,s-1的分子數(shù)的表達(dá)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(shí)外界對(duì)氣體作功|W1|,又經(jīng)絕熱膨脹返回原來(lái)體積時(shí)氣體對(duì)外作功|W2|,那么整個(gè)過(guò)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(guò)程,在此過(guò)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(guò)程的pV圖,其中MT為等溫線,MQ為絕熱線,在AM、BM、CM三種準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程中：1溫度降低的是過(guò)程；2氣體放熱的是過(guò)程.22. 4584:一定量理想氣體,從同一狀態(tài)開(kāi)始使其體積由Vi膨脹到2Vi,分別經(jīng)歷以下三種過(guò)程：1等壓過(guò)程；2等

22、溫過(guò)程；3絕熱過(guò)程.其中：過(guò)程氣體對(duì)外作功最多；過(guò)程氣體內(nèi)能增加最多；過(guò)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(guò)程,圖中各過(guò)程的吸熱、放熱情況為：1過(guò)程12中,氣體2過(guò)程23中,氣體2p1P1,B過(guò)程31中,氣體i24.4109:一定量的某種理想氣體在等壓過(guò)程中對(duì)外他如0J假設(shè)此種氣體為單原子分子氣體,那么該過(guò)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(guò)程中對(duì)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(guò)程

23、變到B狀態(tài)2p1,V2,那么AB過(guò)程中系統(tǒng)作功W=;內(nèi)能改變AE=.27. 4689:壓強(qiáng)、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(guò)程中吸收了相同的熱量,那么它們對(duì)外作功之比為W1:W2=.各量下角標(biāo)1表示氫氣,2表示氨氣28. 5345:3mol的理想氣體開(kāi)始時(shí)處在壓強(qiáng)p=6atm、溫度=500K的平衡態(tài).經(jīng)過(guò)一個(gè)等溫過(guò)程,壓強(qiáng)變?yōu)閜2=3atm.該氣體在此等溫過(guò)程中吸收的熱量為Q=J29. 4127:一"H§熱機(jī)可逆的,低溫?zé)嵩吹臏囟葹?7C,熱機(jī)效率為40%,其高溫?zé)嵩礈囟葹?/p>

24、K.今欲將該熱機(jī)效率提升到50%,假設(shè)低溫?zé)嵩幢３植蛔?那么高溫?zé)嵩吹臏囟葢?yīng)增加K.30. 4128:可逆卡諾熱機(jī)可以逆向運(yùn)轉(zhuǎn).逆向循環(huán)時(shí),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(shí)向低溫?zé)嵩捶懦龅臒崃亢蛷母邷責(zé)嵩次臒崃?設(shè)高溫?zé)嵩吹臏囟葹門(mén)1=450K,低溫?zé)嵩吹臏囟葹門(mén)2=300K,卡諾熱機(jī)逆向循環(huán)時(shí)從低溫?zé)嵩次鼰酫2=400J,那么該卡諾熱機(jī)逆向循環(huán)一次外界必須作功W=.31. 4698:一個(gè)作可逆卡諾循環(huán)的熱機(jī),其效率為“,它逆向運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)便成為一臺(tái)致冷w=機(jī),該致冷機(jī)的致冷系數(shù)T1-T2,那么"與W的關(guān)系為?32. 4701:如下圖,絕熱過(guò)程AB、

25、CD,等溫過(guò)程DEA,和任意過(guò)程BEC,組成一循環(huán)過(guò)程.假設(shè)圖中ECD所包圍的面積為70J,EAB所包圍的面積為30J,DEA過(guò)程中系統(tǒng)放熱100J,那么：1整個(gè)循環(huán)過(guò)程ABCDEA系統(tǒng)對(duì)外作功為.（2） BEC過(guò)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(jìn)行自由膨脹過(guò)程,到達(dá)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(gè)孤立系統(tǒng)內(nèi),一切實(shí)際過(guò)程都向著的方向進(jìn)行.這就是熱力學(xué)第二定律的統(tǒng)計(jì)意義.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35. 41

26、54:1mol理想氣體設(shè)丫=Cp/Cv為的循環(huán)過(guò)程如TV圖所示,其中CA為絕熱過(guò)程,A點(diǎn)狀態(tài)參量,M和B點(diǎn)的狀態(tài)參量T2,V2為.試求C點(diǎn)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(shè)氣體分子的方均根速率為200m?s1-那么氣體白勺壓強(qiáng)為37. 4956:一定量的某種理想氣體,先經(jīng)過(guò)等體過(guò)程使其熱力學(xué)溫度升高為原來(lái)的2倍;再經(jīng)過(guò)等壓過(guò)程使其體積膨脹為原來(lái)的2倍,那么分子的平均自由程變?yōu)樵瓉?lái)的倍.三、計(jì)算題38. 4302:儲(chǔ)有1mol氧氣,容積為1m3的容器以v=10m-s-1的速度運(yùn)動(dòng).設(shè)容器忽然停止,其中氧氣的80%的機(jī)械運(yùn)動(dòng)動(dòng)能轉(zhuǎn)化為氣

27、體分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能,問(wèn)氣體的溫度及壓強(qiáng)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(yùn)動(dòng),瓶子中充有質(zhì)量為100g的氨氣.設(shè)瓶子忽然停止,且氣體的全部定向運(yùn)動(dòng)動(dòng)能都變?yōu)闅怏w分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能,瓶子與外界沒(méi)有熱量交換,求熱平衡后氨氣的溫度、壓強(qiáng)、內(nèi)能及氨氣分子的平均動(dòng)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(qiáng)；2設(shè)分子總數(shù)為5.4X1022個(gè),求分

28、子的平均平動(dòng)動(dòng)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(shè)它工作10s,并且全部波動(dòng)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(shè)在升溫過(guò)程中,1體積保持不變；2壓強(qiáng)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(duì)氣體所作的功.普適氣體常量R=8.31J,mol'K43. 4324:3mol溫度為T(mén)o=273K的理想氣體,先經(jīng)等溫過(guò)程體積膨脹到原來(lái)的5倍,然后等體加熱,

29、使其末態(tài)的壓強(qiáng)剛好等于初始?jí)簭?qiáng),整個(gè)過(guò)程傳給氣體的熱量為Q=8X舞蕭常量4587圖104J.試畫(huà)出此過(guò)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(dá)c.如圖,abc為一直線求此過(guò)程中1氣體對(duì)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(qiáng)為1atm的氮?dú)庖曌鲃傂噪p原子分子的理想氣體.先使它等壓膨脹到原來(lái)體積的兩倍,再等體升壓使其壓強(qiáng)變?yōu)?atm,最后使它等溫膨脹到壓強(qiáng)為1atm.求：氮?dú)庠谌窟^(guò)程中對(duì)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(diǎn)的曲線田的方程為p=p0VM,a點(diǎn)的溫度為T(mén)01試以To,普適氣體常量R表示I、H、出過(guò)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?zé)嵩磁cT2=300K的低溫?zé)嵩撮g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?zé)嵩次盏臒崃縌i；2氣體所作的凈功W;3氣體傳給低溫?zé)嵩吹臒崃縌248. 4104:一定量的某種理想氣體進(jìn)行如下圖的循環(huán)

31、過(guò)程.氣體在狀態(tài)A的溫度為T(mén)a=300K,求：1氣體在狀態(tài)B、C的溫度；2各過(guò)程中氣體對(duì)外所作的功；3經(jīng)過(guò)整個(gè)循環(huán)過(guò)程,氣體從外界吸收的總熱量各過(guò)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(dòng)的活塞活塞與氣缸壁之間無(wú)摩擦且無(wú)漏氣.氣體的初壓強(qiáng)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(lái)的兩倍,然后在等體積下加熱直到壓強(qiáng)為原來(lái)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(gè)過(guò)程表示出來(lái)；2試求在整個(gè)過(guò)程中氣體內(nèi)能的改變；3試求在整個(gè)過(guò)程中氣體所吸收的熱量；4試求在整個(gè)過(guò)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(lái)的壓強(qiáng)為1.0atm,溫度為27C,假設(shè)經(jīng)過(guò)一絕熱過(guò)程,使其壓強(qiáng)增加到16atm.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.51. 4110：如下圖,abcda為1mol單原子分子理想氣體的循環(huán)過(guò)程,求:循環(huán)一次,在吸熱過(guò)程中從外界共吸收的熱量；2氣體循環(huán)一次對(duì)外做的凈功；3證實(shí)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(jìn)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(guò)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(dāng)其壓強(qiáng)為1atm時(shí),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(jì)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(yùn)動(dòng)動(dòng)能2,氣體內(nèi)能增重2,i=3.按能重守怛應(yīng)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(shè)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(guò)程,V=常量,W=0,據(jù)、=川+亞可知：MCv(T2-T1)mol=623J定壓過(guò)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(fù)號(hào)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(gè)p等溫過(guò)程:等體過(guò)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(duì)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(xué)第一定律得：Q

40、=AU+W=4052j3分2分-2分3分8.5347:解：該氮?dú)庀到y(tǒng)經(jīng)歷的全部過(guò)程如圖設(shè)初態(tài)的壓強(qiáng)為p0、體積為V.、溫度為T(mén)0,而終態(tài)壓強(qiáng)為p0、體積為V、溫度為T(mén)o在全部過(guò)程中氮?dú)鈱?duì)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?dú)鈨?nèi)能改變：VC2C°,=15RT0/2=1.87104L2分I二p(atm)OVc2VcV氮?dú)庠谌窟^(guò)程中吸收的熱量：Q=AU+W=2.81MC4J3分-2分9.0203:解：設(shè)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(guò)程I過(guò)程丑/.Tc=27T0Qv=Cv(Tb-Ta)=3r(9T0-T0)=12RT0Qp=Cp(Tc-Tb)=45RT01分1分過(guò)程出VaQ=Cv(Ta-Tc)(p0V2)dV/V02=Br(T0.27T0)生(Va3-Vc3)Vc23V02=1|Q|-39RTo33P0(