熱學(xué)模擬試題(一)

熱學(xué)模擬試題(一)熱學(xué)模擬試題(一)熱學(xué)模擬試題(一)V:1.0精細(xì)整理，僅供參考熱學(xué)模擬試題(一)日期：20xx年X月熱學(xué)模擬試題（一）（時(shí)間：120分鐘共100分）一、單項(xiàng)選擇題：下面每題的選項(xiàng)中，只有一個(gè)是正確的，請(qǐng)將正確答案填在下面的答題表格內(nèi)。（本題共15小題，每小題2分，共30分）有一截面均勻、兩端封閉的圓筒，中間被一光滑的活塞分成兩邊，如果其中的一邊裝有1克的氫氣，則為了使活塞停留在正中央，另一邊應(yīng)裝入的氧氣質(zhì)量為（）A、克；B、8克；C、16克；D、32克。如果只能用絕熱方法使系統(tǒng)從初態(tài)變到終態(tài)，則（）對(duì)聯(lián)結(jié)這兩態(tài)的不同絕熱路徑，所做功不同；對(duì)聯(lián)結(jié)這兩態(tài)的所有絕熱路徑，所做功都相同；由于沒有熱能傳遞，故沒有做功；系統(tǒng)的總內(nèi)能將不變。下列說(shuō)法正確的是（）A、一個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)吸收的熱量越多，則其溫度就越高，內(nèi)能也就越大；B、理想氣體在自由膨脹過(guò)程中，體積從變到，則所作的功；C、任意準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程中，理想氣體的內(nèi)能增量公式都適用；D、理想氣體被壓縮，其溫度必然會(huì)升高。由熱力學(xué)第二定律，下面哪個(gè)說(shuō)法正確（）A、功可完全轉(zhuǎn)變?yōu)闊?，但熱不可能完全轉(zhuǎn)為功； B、熱量不可能由低溫物體傳向高溫物體；C、兩條絕熱線可以相交； D、一條絕熱線與一條等溫線只能有一個(gè)交點(diǎn)。一摩爾單原子理想氣體，在一個(gè)大氣壓的恒定壓強(qiáng)下，從0C被加熱到100C，此時(shí)氣體的內(nèi)能增加了（）A、150J；B、；C、；D、。將氦氣液化的設(shè)備裝在溫度為的房間內(nèi)，如果該設(shè)備中氦氣的溫度為，則釋放給房間的熱量和從氦氣吸收的熱量的最小比值為（）A、；B、60；C、；D、59。在固定的容器中，若將理想氣體的溫度T0提高為原來(lái)的兩倍，即T＝2T0，分子的平均動(dòng)能和氣體壓強(qiáng)分別用和P表示，則（）A、，P=2P0；B、，P=4P0；C、，P=2P0；D、和P都不變。摩爾數(shù)一定的理想氣體，由體積V1，壓強(qiáng)P1絕熱自由膨脹到體積V2=2V1，則氣體的壓強(qiáng)P2、內(nèi)能變化和熵的變化分別為（）A、，0，0； B、，0， C、，，0；； D、，0，。理想氣體起始時(shí)溫度為T，體積為V，經(jīng)過(guò)三個(gè)可逆過(guò)程，先絕熱膨脹到體積為2V，再等體升壓到使溫度恢復(fù)到T，再等溫壓縮到原來(lái)的體積。則此循環(huán)過(guò)程（）A、每個(gè)過(guò)程中，氣體的熵保持不變； B、每個(gè)過(guò)程中，外界的熵保持不變；C、每個(gè)過(guò)程中，氣體與外界的熵之和保持不變； D、整個(gè)過(guò)程中，氣體與外界的熵之和增加。若用N表示總分子數(shù)，f(v)表示麥克斯韋速率分布函數(shù)，以下哪一個(gè)積分表示分布在速率區(qū)間v1~v2內(nèi)所有氣體分子的總和（）A、；B、；C、；D、。某容器內(nèi)盛有標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的氧氣O2，其均方根速率為v。現(xiàn)使容器內(nèi)氧氣絕對(duì)溫度加倍，O2被分離成原子氧O，則此時(shí)原子氧的均方根速率為（）A、v；B、v；C、v；D、2v。若氣體分子服從麥克斯韋速率分布律，如果氣體的溫度降為原來(lái)的二分之一，與最概然速率vp相應(yīng)的速率分布函數(shù)f(vp)變?yōu)樵瓉?lái)的（）A、；B、2；C、；D、。一容器貯有氣體，其平均自由程為，當(dāng)絕對(duì)溫度降為原來(lái)的一半，體積增大一倍，分子作用半徑不變。此時(shí)平均自由程為（）A、； B、； C、； D、； E、2。氣體溫度和壓強(qiáng)都提高為原來(lái)的2倍，則擴(kuò)散系數(shù)D變?yōu)樵瓉?lái)的（）A、倍；B、倍；C、2倍；D、倍；E、2倍。若在溫度為T，壓強(qiáng)為P時(shí)，氣體的粘滯系數(shù)為，則單位體積內(nèi)的分子在每秒鐘相互碰撞的總次數(shù)為（）A、；B、；C、；D、。二、填空題：根據(jù)題意將正確答案填在題目中的空格內(nèi)。（本題共9小題，10個(gè)空，每空2分，共20分）一摩爾單原子分子理想氣體，從溫度為300K，壓強(qiáng)為1atm的初態(tài)出發(fā)，經(jīng)等溫過(guò)程膨脹至原來(lái)體積的2倍，則氣體所作的功為。設(shè)空氣溫度為0℃，且不隨高度變化，則大氣壓強(qiáng)減為地面的75%時(shí)的高度為某種氣體分子在溫度為T1時(shí)的方均根速率等于溫度為T2時(shí)的平均速率，則＝。氮?dú)夥肿拥淖罡湃凰俾蕿?50m/s時(shí)的溫度為。1摩爾雙原子分子理想氣體由300K經(jīng)可逆定壓過(guò)程從m3膨脹到m3，則氣體的熵變?yōu)?。在室?00K下，一克氫氣的內(nèi)能是。的物理意義是。已知氧在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的粘滯系數(shù)為，則氧分子的平均自由程為，分子的有效直徑為。一溫度為400K的熱庫(kù)在與另一溫度為300K的熱庫(kù)短時(shí)間的接觸中傳遞給它1kJ的熱量，兩熱庫(kù)構(gòu)成的系統(tǒng)的熵改變了。三、計(jì)算題：按照下面題目的要求，將完整答案寫在題目后面的空白處，不夠可另加附頁(yè)。1、（16分）如圖所示為1摩爾理想氣體氦所經(jīng)歷的循環(huán)，其中bc過(guò)程為絕熱過(guò)程。求：c狀態(tài)的體積Vc；bc過(guò)程系統(tǒng)對(duì)外作的功；ab過(guò)程系統(tǒng)的熵變；循環(huán)abca的效率。2、（8分）在兩個(gè)共軸圓筒之間充滿氮?dú)?，?nèi)筒的筒壁上繞有電阻絲加熱，已知內(nèi)筒半徑為，每米長(zhǎng)度上所繞電阻絲的阻值為，加熱電流；外筒半徑為。保持外筒溫度恒定t2＝0℃，過(guò)程穩(wěn)定后內(nèi)筒的溫度t1＝100℃。則氮?dú)獾膶?dǎo)熱系數(shù)是多少？

3、（8分）處在平衡態(tài)下的氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的速率分布是麥克斯韋速率分布f(v)，分子的平動(dòng)動(dòng)能，求氣體分子按的分布律f()，以及分子的平均平動(dòng)能和最概然值p。4、（8分）有一臺(tái)實(shí)際致冷機(jī)工作于兩個(gè)恒溫?zé)嵩粗g，熱源溫度分別為T1＝500K和T2＝300K，設(shè)工質(zhì)在每一循環(huán)中從低溫?zé)嵩次諢崃繛?kJ，向高溫?zé)嵩捶艧?kJ，試求：(1)每一循環(huán)中，外界對(duì)致冷機(jī)作了多少功？(2)該致冷機(jī)的致冷系數(shù)是多少？(3)每一循環(huán)中熱源和工質(zhì)的總熵變?yōu)槎嗌伲?4)假定上述致冷機(jī)為可逆機(jī)，那么每一循