热学试题

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化学热力学试题及答案

化学热力学试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 下列哪种物质在标准状态下不是气体？A. 水B. 氧气C. 氮气D. 氢气答案：A2. 化学热力学中，系统与环境之间能量交换的主要方式是：A. 热能B. 电能C. 光能D. 机械能答案：A3. 根据热力学第一定律，下列哪种情况描述正确？A. 能量守恒B. 能量可以创造C. 能量可以消失D. 能量可以转化为质量答案：A4. 熵是热力学中描述系统无序程度的物理量，下列哪种情况下系统的熵会增加？A. 液体凝固成固体B. 气体压缩成液体C. 固体溶解于液体D. 气体扩散到真空答案：D5. 吉布斯自由能（G）是描述化学反应自发性的一个物理量，其表达式为：A. G = H - TΔSB. G = H - TSC. G = ΔH - TΔSD. G = ΔH + TΔS答案：C二、填空题（每题2分，共20分）1. 热力学第二定律指出，不可能从单一热源_______热能并使之完全转化为_______而产生其他影响。

答案：吸取；机械功2. 绝对零度是温度的下限，其值为_______开尔文。

答案：03. 一个化学反应在恒温恒压下进行，如果反应的吉布斯自由能变化（ΔG）小于零，则该反应是_______的。

答案：自发4. 理想气体状态方程为PV=nRT，其中P代表_______，V代表_______，n代表_______，R代表_______，T代表_______。

答案：压强；体积；摩尔数；气体常数；温度5. 根据热力学第三定律，当温度趋近于绝对零度时，系统的熵趋近于_______。

答案：零三、简答题（每题10分，共30分）1. 简述热力学第一定律的内容及其物理意义。

答案：热力学第一定律，也称为能量守恒定律，表明能量既不能被创造也不能被消灭，只能从一种形式转化为另一种形式。

在任何封闭系统中，能量的总和在任何物理或化学过程中都是恒定的。

其物理意义在于，它为能量转换和守恒提供了一个基本的科学原则。

大学热学试题题库及答案

大学热学试题题库及答案一、选择题1. 热力学第一定律表明，能量守恒，即能量不能被创造或消灭，只能从一种形式转换为另一种形式。

以下哪项描述正确？A. 能量可以被创造B. 能量可以被消灭C. 能量可以在不同形式间转换D. 能量只能以一种形式存在答案：C2. 在绝热过程中，系统与外界没有热量交换。

以下哪项描述正确？A. 绝热过程中系统的温度不变B. 绝热过程中系统的压力不变C. 绝热过程中系统的温度和压力都不变D. 绝热过程中系统的温度和压力都可能变化答案：D二、填空题1. 理想气体状态方程为__________，其中P表示压强，V表示体积，n 表示摩尔数，R表示气体常数，T表示温度。

答案：PV = nRT2. 根据热力学第二定律，不可能从单一热源吸热使之完全转化为功而不产生其他效果。

该定律的表述是__________。

答案：不可能从单一热源吸热使之完全转化为功而不产生其他效果。

三、简答题1. 简述热力学第二定律的开尔文表述及其意义。

答案：热力学第二定律的开尔文表述是：不可能从单一热源吸热使之完全转化为功而不产生其他效果。

其意义在于指出了自然界中能量转换的方向性和不可逆性，即能量在转换过程中总是伴随着熵增，表明了热机效率的极限。

2. 描述热力学第三定律，并解释其对低温物理研究的意义。

答案：热力学第三定律指出，当温度趋近于绝对零度时，所有纯物质的完美晶体的熵都趋向于一个共同的值。

这一定律对低温物理研究的意义在于，它为低温下物质的熵和热力学性质的研究提供了理论基础，使得科学家能够更准确地预测和控制低温条件下物质的行为。

四、计算题1. 一个理想气体在等压过程中从状态A（P=100kPa, V=0.5m³）变化到状态B（V=1.0m³）。

已知气体常数R=8.314J/(mol·K)，摩尔质量M=28g/mol，求气体在该过程中的温度变化。

答案：首先计算气体的摩尔数n，n = PV/RT =(100×10³×0.5)/(8.314×T)。

热力学试题

一、判断题1、由于Q和W都是过程量，故其差值（Q-W)也是过程量。

2、任一热力循环的热效率都可以用公式ηt=1-T2/T1计算。

3、在水蒸气的热力过程中可以存在等温又等压的过程。

4、容积比热是容积保持不变时的比热。

5、d q=d h-vd q对于闭口系统和稳定流动开口系统的可逆过程都适用。

6、可逆过程一定是准静态过程，而准静态过程不一定是可逆过程7、流动功的大小仅取决于系统进出口的状态，而与经历的过程无关8、当压力超过临界压力，温度超过临界温度，则H2O处于液态。

9、将热力学系统与其发生关系的外界组成一个新系统，则该新系统必然是一孤立系统。

10、工质稳定流经一开口系统的技术功大于容积功。

11、工质吸热，其熵一定增加，工质放热，其熵不一定减小12、在渐扩喷管中截面积增大则气流速度只能减小。

13、无论过程是否可逆，闭口绝热系统的膨胀功总等于初、终态的内能差。

14、理想气体熵的计算公式由可逆过程ΔS=∫12（dq/T）rev得出，故适用于可逆过程15、气体的C P值总是大于C V值16、温度越高则V''-V'的值越大17、容器中气体压力不变，则容器上压力表的读数也不会变18、过程量Q和W只是与过程特性有关19、饱和湿空气中的水蒸气一定是干饱和蒸汽20、一切实际过程都有熵产21、熵的定义是h=u+pv，对于闭口系统而言，因为工质没有流动，所以Δ（pv）=0，因此，Δh=Δu+Δ(pv)=Δu22、工质经过一个不可逆循环，其中∮ds=0成立23、对一渐放形短管，当进口流速为超音速时，可作为扩压管使用24、已知多变过程曲线上任意两点的参数值就可以确定多变指数n25、已知相同很稳热源和相同恒温冷源之间的一切热机，不论采用什么工质，他们的热效率都想等26、在喷管中对提高气流速度起主要作用的是喷管通道截面的形状27、热能可以自发转变为机械功28、系统的熵不能减小，而只能不变或增加29、采用热电循环的目的主要在于提高热力循环的热效率30、在朗肯循环中可以不用冷凝器，而可将蒸汽直接送入锅炉以提高循环热效率31、系统经历一个可逆等温过程，由于温度没有变化故不能与外界交换热量32、闭口系统放进热量其熵必减少33、理想气体的内能和焓都是其温度的单值函数，因此，可选取0℃时理想气体的内能和焓的相对值均等于零34、依定义，比热容是单位量物质温度升高1度时所需的热量，因此，物质的比热不可为零，或者为负值35、温度和压力相同的几种不同气体混合后，压力和温度均不变，因此，气体的状态实际上不因混合而改变36、多变过程实际上是所有热力过程的普通概括=R适用于任何理想气体37、迈耶公式C P-CV38、气体节流后其压力下降，温度亦必然降低39、湿空气在含湿量不变的情况下被加热，其温度升高，相对湿度则降低40、一切系统均自发趋向其熵为极大值的状态41、对任何系统任何过程均有dq =dh+δwt选择题2、湿空气在大气压力及温度不变的情况下，当绝对湿度越大（A、则湿空气的含湿量就越大）3、准静态过程中系统经过的所有状态都接近于（C、平衡状态）4、未饱和湿空气中的H2O处于（D、过热蒸汽）状态5、Pv k=常数的关系，适用于（D、一切气体的可逆绝热过程）6、热力学第一定律及第二定律表明：孤立系统中的（C、能量守恒，熵减小）7、不同的热力过程中，气体的比热的数值（C、可以是任意实数）8、熵变计算公式ΔS=C V ln(p2/p1)+C p ln(V2/V1)只适用于（D、理想气体的一切过程）9、压力为0.4MP a的气体流入0.1MP a的环境中，为使其在喷管中充分膨胀宜用（D、缩放喷管）10、闭口系统中q=Δh，适用于（B、定压过程）11、低于H2O的三相点温度（t=0.01℃）时，（C、可以发生冰的升华）12、系统的总储存能为（C、U=1/2mc2+mgz）13、物质气化过程的压力升高后，则（B、V'增大，V''减少）14、卡诺定理表明：所有作用于同温热源与同温冷源之间的一切热机的热效率（B、不想等，以可逆热机的热效率为最高）15、熵变计算公式ΔS=C p ln(T2/T1)-R ln(P2/P1)只适用于（D、理想气体的一切过程）16、气体和蒸汽的可逆过程的能量转换关系式是（A、q=Δu+∫21pdv)17、闭口系统进行一可逆过程，其熵的变化（C、可增可减也可不变）18、过热水蒸气的干度X（D、无意义）19、卡诺循环热效率的值只与（B、恒温热源与恒温冷源的温度）有关20、物质汽化过程的压力升高后，则（B、汽化潜热减小）21、已知空气储罐V=900升，压力表读数为0.3MP a，温度计读数为70℃，其质量为：m=PV/RT=(0.3x1000000x0,9)/(8314x70)(单位Kg)式中错误有（C、三处）22、理想气体多变过程的多变指数n在（B、1<n<k）范围内时比热为负值。

高中热力学试题及答案

高中热力学试题及答案一、选择题1. 热力学第一定律的数学表达式是：A. ΔU = Q + WB. ΔH = Q - WC. ΔS = Q/TD. ΔG = Q - TΔS答案：A2. 根据熵增原理，孤立系统的熵总是：A. 增加B. 减少C. 保持不变D. 无法确定答案：A3. 以下哪个过程是可逆过程？A. 摩擦生热B. 气体自由膨胀C. 气体在活塞下缓慢压缩D. 气体在活塞下快速压缩答案：C二、填空题4. 热力学第二定律的开尔文表述是：不可能从单一热源吸热使之完全转化为功而不引起其他变化。

__________________________。

5. 理想气体的内能只与温度有关，与体积和压强无关。

对于一定质量的理想气体，其内能变化ΔU等于__________。

答案：nCvΔT三、简答题6. 简述热力学第二定律的克劳修斯表述。

答案：热力学第二定律的克劳修斯表述是：不可能实现一个循环过程，其唯一结果就是将热量从低温物体传递到高温物体。

7. 解释什么是熵，以及熵增原理的意义。

答案：熵是热力学中描述系统无序度的物理量，通常用符号S表示。

熵增原理表明，在孤立系统中，自发过程总是向着熵增加的方向发展，这反映了自然界趋向于无序的普遍趋势。

四、计算题8. 一个理想气体在等压过程中，温度从T1升高到T2，求该过程中气体的熵变ΔS。

答案：首先，根据等压过程的性质，体积V与温度T的关系为V/T = 常数。

对于理想气体，熵变ΔS可以通过以下公式计算：ΔS = nCln(T2/T1) + Rln(V2/V1)由于V/T = 常数，所以V2/V1 = T2/T1，代入公式得：ΔS = nCln(T2/T1)9. 一个质量为m，温度为T的物体，通过热传导的方式与环境达到热平衡，求物体的最终温度。

答案：当物体与环境达到热平衡时，物体的温度将等于环境的温度。

因此，物体的最终温度就是环境的温度。

结束语：本试题涵盖了高中热力学的基本概念和计算方法，旨在帮助学生理解和掌握热力学的基本原理及其应用。

化学热力学考试试题

化学热力学考试试题一、选择题1. 下列哪个量在物质由液态变成气态时改变？A. 分子振动B. 分子旋转C. 分子间距D. 分子排列方式2. 当一个化学反应进行至平衡时，下列哪个量不会发生变化？A. 反应速率B. 物质浓度C. 反应物质摩尔比D. 平衡常数3. 完全燃烧1 mol甲烷生成CO2和H2O的焓变是-802.3 kJ/mol，那么生成1 mol CO2需要吸收多少热量？A. -400.2 kJB. -401.15 kJC. -802.3 kJD. 802.3 kJ二、填空题1. 标准状态下，1 mol反应物在298 K时的标准摩尔焓变称为______。

答：标准反应焓变2. 爱因斯坦提出的爱因斯坦关系式将______定量地和______联系在一起。

答：能量、物质三、计算题1. 某化学反应的平衡常数Kc为0.05，如果初始反应物摩尔浓度分别为1 mol/L和2 mol/L，则平衡时反应物和生成物的摩尔浓度分别为多少？答：设平衡时反应物A的摩尔浓度为x mol/L，则反应物B和生成物C 的摩尔浓度也为x mol/L。

由平衡常数的定义可得：Kc = [C]^n/[A]^m[B]^n代入已知的值可得：0.05 = x^1/x^1*x^2化简得 0.05 = 1/x解得x ≈ 20 mol/L所以平衡时反应物和生成物的摩尔浓度均为20 mol/L。

2. 给定以下反应的平衡常数Kp为0.05：2CO(g) + O2(g) ⇌ 2CO2(g)已知在某实验温度下CO的分压为0.3 atm，O2的分压为0.4 atm，求CO2的分压。

答：根据平衡常数的定义可得：Kp = P(CO2)^2/[P(CO)]^2[P(O2)]代入已知的值可得：0.05 = [P(CO2)]^2/[0.3]^2[0.4]化简得 [P(CO2)]^2 = (0.05)(0.3)^2(0.4)解得P(CO2) ≈ 0.13 atm所以CO2的分压约为0.13 atm。

大学物理热学练习题及答案

大学物理热学练习题及答案第一题：一个物体的质量是1 kg，温度从20°C升高到30°C，如果物体的比热容是4200 J/(kg·°C)，求物体吸收的热量。

解答：根据热量公式Q = mcΔθ，其中 Q 表示吸收的热量，m 表示物体的质量，c 表示比热容，Δθ 表示温度变化。

代入数据得：Q = 1 kg × 4200 J/(kg·°C) × (30°C - 20°C)= 1 kg × 4200 J/(kg·°C) × 10°C= 42,000 J所以物体吸收的热量为42,000 J。

第二题：一块金属材料的质量是0.5 kg，它的比热容是400 J/(kg·°C)，经过加热后，材料的温度升高了60°C。

求该金属材料所吸收的热量。

解答：根据热量公式Q = mcΔθ，其中 Q 表示吸收的热量，m 表示物体的质量，c 表示比热容，Δθ 表示温度变化。

代入数据得：Q = 0.5 kg × 400 J/(kg·°C) × 60°C= 12,000 J所以金属材料吸收的热量为12,000 J。

第三题：一个热容为300 J/(kg·°C)的物体，吸收了500 J的热量后，温度升高了多少摄氏度？解答：根据热量公式Q = mcΔθ，其中 Q 表示吸收的热量，m 表示物体的质量，c 表示比热容，Δθ 表示温度变化。

将已知数据代入公式：500 J = m × 300 J/(kg·°C) × Δθ解方程得：Δθ = 500 J / (m × 300 J/(kg·°C))= 500 J / (m/(kg·°C)) × (kg·°C/300 J)= (500/300) °C≈ 1.67°C所以温度升高了约1.67°C。

大学热化学试题及答案

大学热化学试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 热化学方程式中，下列哪项是正确的？A. 反应热只与反应物和生成物的状态有关B. 反应热与反应物和生成物的量有关C. 反应热与反应条件有关D. 反应热与反应的途径有关答案：A2. 以下哪种物质的燃烧反应是放热反应？A. 氢气B. 氧气C. 氮气D. 氩气答案：A3. 热力学第一定律表明能量守恒，那么下列哪项描述是正确的？A. 能量可以在不同形式间转换B. 能量可以在不同形式间转换，但总量不变C. 能量可以在不同形式间转换，但总量会增加D. 能量不可以在不同形式间转换答案：B4. 以下哪种方法可以用来测定反应热？A. 量热法B. 光谱法C. 色谱法D. 质谱法答案：A5. 热化学方程式中，焓变（ΔH）的单位是？A. 焦耳（J）B. 卡路里（cal）C. 瓦特（W）D. 牛顿（N）答案：A6. 以下哪种物质在标准状态下的摩尔焓是负值？A. 液态水B. 固态冰C. 气态水蒸气D. 液态乙醇答案：B7. 反应的焓变与反应物和生成物的摩尔数有关，以下哪项描述是正确的？A. 反应物和生成物的摩尔数越多，焓变越大B. 反应物和生成物的摩尔数越多，焓变越小C. 反应物和生成物的摩尔数与焓变无关D. 反应物和生成物的摩尔数越多，焓变不变答案：A8. 以下哪种物质的燃烧反应是吸热反应？A. 碳B. 氢气C. 甲烷D. 氧气答案：D9. 热化学方程式中，反应物和生成物的化学计量数表示的是？A. 物质的量B. 物质的质量C. 物质的体积D. 物质的浓度答案：A10. 以下哪种反应是自发的？A. 反应热为正，熵变为负B. 反应热为负，熵变为正C. 反应热为正，熵变为正D. 反应热为负，熵变为负答案：B二、填空题（每题3分，共30分）1. 热化学方程式中，反应物和生成物的化学计量数必须以______的形式表示。

答案：摩尔2. 标准状态下，水的摩尔焓变为______千焦耳。

初中物理热学试题及答案

初中物理热学试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 下列物质中，熔点最高的是（）A. 冰B. 铁C. 铜D. 铝2. 热传递的三种方式是（）A. 热传导、热对流、热辐射B. 热传导、热对流、热交换C. 热传导、热辐射、热交换D. 热对流、热辐射、热交换3. 水的比热容最大，这意味着（）A. 相同质量的水和其它物质比较，吸收相同的热量，水的温度升高得最少B. 相同质量的水和其它物质比较，吸收相同的热量，水的温度升高得最多C. 相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量最多D. 相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量最少4. 以下哪种情况下，物体内能会增加（）A. 物体吸收热量B. 物体对外做功C. 物体温度降低D. 物体质量增加5. 物体的内能与下列哪个因素无关（）A. 温度B. 质量C. 状态D. 颜色二、填空题（每题2分，共20分）1. 物体由固态变为液态的过程叫做______。

2. 热机的效率是指______。

3. 晶体在熔化过程中，温度______，但要继续吸热。

4. 物体吸收热量，内能增加，但温度不一定______。

5. 热传递的条件是存在温度差，热传递的方向总是从______传递到______。

三、简答题（每题10分，共30分）1. 请简述热传导、热对流和热辐射的区别。

2. 为什么说水的比热容大是一种重要的物理性质？3. 试解释为什么冬天在户外，我们感觉比实际温度要冷。

四、计算题（每题15分，共30分）1. 一块质量为2kg的铁块，温度从20℃升高到100℃，求铁块吸收的热量。

（铁的比热容为0.46×10^3 J/(kg·℃)）2. 一壶水的质量为1.5kg，初温为20℃，加热到100℃，求需要吸收的热量。

（水的比热容为4.2×10^3 J/(kg·℃)）答案：一、选择题1. B2. A3. C4. A5. D二、填空题1. 熔化2. 热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比3. 不变4. 升高5. 高温物体，低温物体三、简答题1. 热传导是热量通过物体内部分子振动传递的过程，热对流是流体中热量通过流体运动传递的过程，热辐射是物体通过电磁波传递能量的过程。

初中物理热学试题及答案

初中物理热学试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 下列关于热量的描述，正确的是（）。

A. 热量是物体内能的总量B. 热量是物体内能的变化量C. 热量是物体温度的量度D. 热量是物体质量的量度答案：B2. 热传递的三种方式是（）。

A. 传导、对流、辐射B. 传导、对流、蒸发C. 传导、蒸发、辐射D. 对流、蒸发、辐射答案：A3. 以下哪种物质的比热容最大？（）A. 水B. 铁C. 铜D. 铝答案：A4. 物体吸收热量后，其温度（）。

A. 一定升高B. 可能升高C. 可能不变D. 可能降低答案：B5. 热机的效率是指（）。

A. 热机输出的功与输入的热量之比B. 热机输出的热量与输入的热量之比C. 热机输入的热量与输出的功之比D. 热机输入的功与输出的热量之比答案：A6. 物体的内能与（）有关。

A. 物体的质量B. 物体的温度C. 物体的体积D. 物体的密度答案：B7. 热膨胀现象中，物体的体积会（）。

A. 增加B. 减少C. 不变D. 先增加后减少答案：A8. 以下哪种物质的导热性能最好？（）A. 木头B. 玻璃C. 金属D. 塑料答案：C9. 物体的比热容是指（）。

A. 单位质量的物体温度升高1℃所吸收的热量B. 单位质量的物体温度降低1℃所放出的热量C. 单位质量的物体温度升高1℃所放出的热量D. 单位质量的物体温度降低1℃所吸收的热量答案：A10. 热力学第一定律表明（）。

A. 能量守恒B. 能量可以被创造C. 能量可以被消灭D. 能量可以被转移答案：A二、填空题（每题2分，共20分）1. 热量的单位是______。

答案：焦耳2. 热传递的实质是______。

答案：内能的转移3. 热机的效率通常用______表示。

答案：百分比4. 物体吸收热量后，内能______。

答案：增加5. 物体的比热容与物体的______有关。

答案：物质种类6. 热膨胀现象中，物体的体积与温度______。

答案：成正比7. 热机的效率提高意味着______。

热学考试试题

热学考试试题一、选择题（每题2分，共20分）1. 热力学第一定律的数学表达式是：A. ΔU = Q + WB. ΔH = Q + WC. ΔS = Q/TD. ΔG = Q - W2. 在理想气体的等压过程中，气体的内能变化与哪些因素有关？A. 气体的质量B. 气体的温度C. 气体的体积D. 气体的压强3. 下列哪项不是热力学系统的宏观特性？A. 体积B. 温度C. 分子的质量D. 压强4. 根据热力学第二定律，下列哪种说法是正确的？A. 热量可以从低温物体自发地传递到高温物体B. 热量不能从低温物体自发地传递到高温物体C. 所有自发过程都会增加系统的熵D. 系统的熵永远不会减少5. 理想气体的内能只与什么有关？A. 气体的体积B. 气体的温度C. 气体的压强D. 气体的质量6. 在绝热过程中，理想气体的温度和压强之间的关系是：A. T/P = 常数B. T/V = 常数C. T/V^γ = 常数D. T·V^γ = 常数7. 根据热力学第三定律，绝对零度时，所有纯物质的熵：A. 都是零B. 都是无穷大C. 都等于零或一个正值D. 都是负值8. 什么是热力学温标？A. 摄氏温标B. 华氏温标C. 开尔文温标D. 兰氏温标9. 热传导的主要方式包括：A. 导热B. 对流C. 辐射D. 所有以上10. 热机的效率定义为：A. 热机输出的功与输入的热量之比B. 热机输入的热量与输出的功之比C. 热机输出的功与燃料的质量之比D. 热机输入的热量与燃料的质量之比二、填空题（每空1分，共10分）11. 热力学系统的熵是一个______的量，它与系统的______和______有关。

12. 理想气体状态方程为：______。

13. 热力学第二定律表明，不可能从单一热源吸热并把它全部用来做功而不引起其他变化，这是______的一个重要表述。

14. 在一个封闭系统中，如果发生不可逆过程，那么系统的______将______。

高中热力学试题及答案大全

高中热力学试题及答案大全一、选择题1. 热力学第一定律的数学表达式是：A. ΔU = Q - WB. ΔH = Q + WC. ΔS = Q/TD. ΔG = ΔH - TΔS答案：A2. 以下哪个过程是不可逆过程？A. 理想气体的等温膨胀B. 理想气体的绝热膨胀C. 理想气体的等压膨胀D. 理想气体的等熵膨胀答案：B3. 熵增加原理表明，在孤立系统中，自发过程的熵：A. 保持不变B. 减少C. 增加D. 先减少后增加答案：C二、填空题1. 热力学第二定律表明，不可能从单一热源_______而产生其他影响。

答案：吸热2. 在热力学中，一个系统与外界交换能量的两种基本方式是_______和_______。

答案：做功；热传递三、简答题1. 简述热力学第二定律的克劳修斯表述和开尔文-普朗克表述。

答案：热力学第二定律的克劳修斯表述是：不可能实现一个循环过程，其唯一结果就是从一个热源吸热并将这热量完全转化为功。

开尔文-普朗克表述是：不可能从单一热源吸热使之完全转化为功而不产生其他影响。

2. 什么是熵？熵在热力学中的意义是什么？答案：熵是热力学中描述系统无序程度的物理量，通常用符号S表示。

熵在热力学中的意义是衡量系统状态的无序程度，是热力学第二定律的数学表达形式之一，反映了能量分散的程度。

四、计算题1. 一个理想气体在等压过程中从体积V1 = 1m³膨胀到V2 = 2m³，气体的摩尔质量为M = 0.029kg/mol，气体常数R = 8.314J/(mol·K)，初始温度T1 = 300K。

求气体的最终温度T2。

答案：首先计算气体的摩尔数n = (M/V1)。

然后利用等压过程中温度与体积的关系T1V1/n = T2V2/n，解得T2 = (T1V1/V2) = (300K *1m³ / 2m³) = 150K。

结束语：通过本试题及答案的练习，同学们可以加深对热力学基本概念、原理和计算方法的理解。

热力学试题库

一．填空题1.对于理想气体的绝热线，与其等温线相比，绝热线的斜率更陡些。

2.在等温等容条件下系统的自由能永不增加，在等温等压条件下系统的吉布斯函数永不增加。

3.所有工作于两个一定温度之间的热机，以可逆热机的效率最高。

4.单元系的复相平衡条件=T T αβ、p p αβ=、u u αβ=。

5.热力学第二定律为：不可能把热量从低温物体传到高温物体而不引起其他变化.（不可能从单一热源吸热使之完全变成有用功而不引起其他变化）。

6.热力学第二定律的数学表述为B B A Ad S S T θ-≥⎰或d dS T θ≥。

7.吉布斯函数的公式G=-+U TS pV 。

8.二级相变的爱伦菲斯特方程(2)(1)(2)(1)T T dp dT K K αα-=-、(2)(1)(2)(1)()p p C C dpdT TV αα-=-。

9.在绝热过程中，系统的熵永不减少，对于可逆绝热过程，系统的熵不变；对于不可逆绝热过程，系统的熵总是增加，这个结论叫做熵增加原理。

10.热力学中以熵的大小S 描述状态的无序性，以熵的变化S 描述过程的方向性。

11.等温等压下发生的过程，物质总是由化学势大的物质相向化学势小的物质相转移。

12.与其他物质既没有物质交换也没有能量交换的系统为孤立系，与外界没有物质交换，但有能量交换的是闭系，与外界既有能量交换又有物质交换的是开系。

二．选择题1.孤立系统处在稳定平衡状态的必要和充分条件为__D___。

A. 0S > B. 0S ≤ C. 0S ≥ D.0S <2.半径为r 的肥皂泡的内压和外压只差为__C___。

A. r σB. 2r σC. 4r σD.8r σ3.系统在等温过程中对外所做的功__A___其自由能的减小。

A.不大于 B.不小于 C.一定大于 D.一定等于4.在S 、V 不变的情况下，稳定平衡态的_B___。

A.U 最大 B.U 最小 C.T 最大 D.T 最小5.下面选项正确的是__A__。

热学高考试题及答案

热学高考试题及答案一、选择题1.热学是研究物质热现象及其规律的学科，以下哪个不属于热学的研究对象？A. 热传导B. 热辐射C. 热膨胀D. 热吸收2.热力学第一定律是关于能量守恒的定律，以下哪个是热力学第一定律的数学表示形式？A. Q = ΔU + WB. ΔU = Q - WC. Q = W + ΔUD. W = Q - ΔU3.理想气体状态方程PV=nRT中，R表示A. 摩尔质量B. 气体分子数C. 理想气体常数D. 温度4.以下哪个量在等温过程中为零？A. 摩尔等压热容B. 摩尔定容热容C. 摩尔定压热容D. 摩尔热容5.在绝热过程中，系统与外界之间不进行A. 热量交换B. 功交换C. 能量交换D. 分子碰撞二、填空题6.在理想气体绝热膨胀过程中，气体的压强和体积之间的关系是（逆过程除外）_________。

7.热传导是一种通过_________传递热量的方式。

8.物体辐射的最强波长与物体的_________有关。

9.热力学第二定律中的熵增原理指出自发过程的总熵变始终_________。

10.理想气体绝热膨胀过程中，气体温度与体积之间的关系是_________。

三、解答题11.电热水壶加热水时，哪些能量转化形式及能量转化过程？12.用300K的理想气体进行绝热膨胀，使体积从2L膨胀到8L，请计算气体最终的温度。

13.一个由黄铜材料制成的圆柱形物体，原长为20cm，受到热膨胀后变为20.2cm，请计算材料的线膨胀系数。

14.一个物体的初始温度为200℃，经过一段时间后降到150℃，请计算物体从200℃到150℃的内能变化。

15.在热力学过程中，热机的效率是如何定义的？请给出其计算公式。

四、答案解析1. D 热吸收不属于热学的研究对象，热学主要研究热传导、热辐射和热膨胀等热现象及其规律。

2. B 热力学第一定律的数学表示形式为ΔU = Q - W，表示内能的增量等于吸热与做功之差。

3. C 理想气体状态方程中的R表示理想气体常数。

初中热学测试题及答案

初中热学测试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 下列物质中，属于晶体的是（）。

A. 玻璃B. 珍珠C. 石英D. 橡胶2. 温度计的工作原理是利用液体的（）。

A. 热胀冷缩B. 热缩冷胀C. 热不变D. 冷不变3. 热传递的三种方式不包括（）。

A. 传导B. 对流C. 辐射D. 蒸发4. 以下哪种方式不是改变物体内能的方法（）。

A. 做功B. 热传递C. 摩擦D. 压缩5. 液体沸腾的条件是（）。

A. 温度达到沸点B. 温度达到沸点且继续吸热C. 温度低于沸点D. 温度高于沸点6. 以下哪种物质的比热容最大（）。

A. 水B. 铁C. 铜D. 铝7. 热机的效率是指（）。

A. 热机输出的有用功与输入的总能量之比B. 热机输出的有用功与输入的总能量之差C. 热机输入的总能量与输出的有用功之比D. 热机输入的总能量与输出的有用功之差8. 物体的内能与（）有关。

A. 物体的质量B. 物体的温度C. 物体的体积D. 物体的形状9. 以下哪种物质在0℃时不会结冰（）。

A. 水B. 盐水C. 纯酒精D. 纯甘油10. 以下哪种现象不属于物态变化（）。

A. 冰融化成水B. 水蒸发成水蒸气C. 铁生锈D. 干冰升华二、填空题（每题2分，共20分）1. 晶体和非晶体的主要区别在于晶体具有固定的______。

2. 热传递过程中，高温物体放出热量，温度______，内能______。

3. 物体吸收热量，温度不一定升高，例如晶体在______过程中，吸收热量，但温度不变。

4. 改变物体内能的方法有做功和______。

5. 液体沸腾时，温度保持______，需要继续______。

6. 水的比热容是______J/(kg·℃)。

7. 热机的效率越高，表示热机将内能转化为机械能的效率______。

8. 物体的内能与物体的______、温度和状态有关。

9. 盐水的凝固点比纯水的凝固点______。

10. 物态变化包括固态、液态、气态之间的相互转化，不包括______。

大学物理章-热力学基础-试题

第9章热力学基础一、选择题1. 对于准静态过程和可逆过程, 有以下说法．其中正确的是[ ] (A) 准静态过程一定是可逆过程(B) 可逆过程一定是准静态过程(C) 二者都是理想化的过程(D) 二者实质上是热力学中的同一个概念2. 对于物体的热力学过程, 下列说法中正确的是[ ] (A) 内能的改变只决定于初、末两个状态, 与所经历的过程无关(B) 摩尔热容量的大小与所经历的过程无关(C) 在物体内, 若单位体积内所含热量越多, 则其温度越高(D) 以上说法都不对3. 有关热量, 下列说法中正确的是[ ] (A) 热是一种物质(B) 热能是物质系统的状态参量(C) 热量是表征物质系统固有属性的物理量(D) 热传递是改变物质系统内能的一种形式4. 关于功的下列各说法中, 错误的是[ ] (A) 功是能量变化的一种量度(B) 功是描写系统与外界相互作用的物理量(C) 气体从一个状态到另一个状态, 经历的过程不同, 则对外作的功也不一样(D) 系统具有的能量等于系统对外作的功5. 理想气体状态方程在不同的过程中有不同的微分表达式, 示[ ] (A) 等温过程 (B) 等压过程(C) 等体过程 (D) 绝热过程6. 理想气体状态方程在不同的过程中可以有不同的微分表达式, 式[ ] (A) 等温过程 (B) 等压过程(C) 等体过程 (D) 绝热过程7. 理想气体状态方程在不同的过程中可以有不同的微分表达式, 式0d d =+V p p V 表示[ ] (A) 等温过程 (B) 等压过程(C) 等体过程 (D) 绝热过程8. 理想气体状态方程在不同的过程中可以有不同的微分表达式, 则式V p p V MR T d d d +=μ表示[ ] (A) 等温过程 (B) 等压过程(C) 等体过程 (D) 任意过程9. 热力学第一定律表明:[ ] (A) 系统对外作的功不可能大于系统从外界吸收的热量(B) 系统内能的增量等于系统从外界吸收的热量(C) 不可能存在这样的循环过程, 在此过程中, 外界对系统所作的功不等于系统传给外界的热量(D) 热机的效率不可能等于110. 对于微小变化的过程, 热力学第一定律为d Q = d E d A ．在以下过程中, 这三者同时为正的过程是[ ] (A) 等温膨胀 (B) 等容膨胀(C) 等压膨胀 (D) 绝热膨胀11. 对理想气体的等压压缩过程，下列表述正确的是[ ] (A) d A ＞0, d E ＞0, d Q ＞0 (B) d A ＜0, d E ＜0, d Q ＜0(C) d A ＜0, d E ＞0, d Q ＜0 (D) d A = 0, d E = 0, d Q = 012. 功的计算式A p V V =⎰d 适用于[ ] (A) 理想气体 (B) 等压过程 (C) 准静态过程 (D) 任何过程 13. 一定量的理想气体从状态),(V p 出发, 到达另一状态)2,(V p ．一次是等温压缩到2V , 外界作功A ；另一次为绝热压缩到2V , 外界作功W ．比较这两个功值的大小是 [ ] (A) A ＞W (B) A = W (C) A ＜W (D) 条件不够，不能比较14. 1mol 理想气体从初态(T 1、p 1、V 1 )等温压缩到体积V 2, 外界对气体所作的功为[ ] (A) 121ln V V RT (B) 211ln V V RT(C) )(121V V p - (D) 1122V p V p -15. 如果W 表示气体等温压缩至给定体积所作的功, Q 表示在此过程中气体吸收的热量, A 表示气体绝热膨胀回到它原有体积所作的功, 则整个过程中气体内能的变化为 [ ] (A) W ＋Q －A (B) Q －W －A (C) A －W －Q (D) Q ＋A －W16. 理想气体内能增量的表示式T C E V ∆=∆ν适用于[ ] (A) 等体过程 (B) 等压过程 (C) 绝热过程 (D) 任何过程17. 刚性双原子分子气体的定压比热与定体比热之比在高温时为[ ] (A) 1.0 (B) 1.2 (C) 1.3 (D) 1.418. 公式R C C V p +=在什么条件下成立?[ ] (A) 气体的质量为1 kg (B) 气体的压强不太高(C) 气体的温度不太低 (D) 理想气体19. 同一种气体的定压摩尔热容大于定体摩尔热容, 其原因是[ ] (A) 膨胀系数不同 (B) 温度不同(C) 气体膨胀需要作功 (D) 分子引力不同20. 摩尔数相同的两种理想气体, 一种是单原子分子气体, 另一种是双原子分子气体, 从同一状态开始经等体升压到原来压强的两倍．在此过程中, 两气体[ ] (A) 从外界吸热和内能的增量均相同(B) 从外界吸热和内能的增量均不相同(C) 从外界吸热相同, 内能的增量不相同(D) 从外界吸热不同, 内能的增量相同21. 两气缸装有同样的理想气体, 初态相同．经等体过程后, 其中一缸气体的压强变为原来的两倍, 另一缸气体的温度也变为原来的两倍．在此过程中, 两气体从外界吸热[ ] (A) 相同 (B) 不相同, 前一种情况吸热多(C) 不相同, 后一种情况吸热较多 (D) 吸热多少无法判断22. 摩尔数相同的理想气体H 2和He, 从同一初态开始经等压膨胀到体积增大一倍时[ ] (A) H 2对外作的功大于He 对外作的功(B) H 2对外作的功小于He 对外作的功(C) H 2的吸热大于He 的吸热(D) H 2的吸热小于He 的吸热23. 摩尔数相同的两种理想气体, 一种是单原子分子, 另一种是双原子分子, 从同一状态开始经等压膨胀到原体积的两倍．在此过程中, 两气体[ ] (A) 对外作功和从外界吸热均相同(B) 对外作功和从外界吸热均不相同(C) 对外作功相同, 从外界吸热不同(D) 对外作功不同, 从外界吸热相同24. 摩尔数相同但分子自由度不同的两种理想气体从同一初态开始作等温膨胀, 若膨胀后体积相同, 则两气体在此过程中[ ] (A) 对外作功相同, 吸热不同(B) 对外作功不同, 吸热相同(C) 对外作功和吸热均相同(D) 对外作功和吸热均不相同25. 两气缸装有同样的理想气体, 初始状态相同．等温膨胀后, 其中一气缸的体积膨胀为原来的两倍, 另一气缸内气体的压强减小到原来的一半．在其变化过程中, 两气体对外作功[ ] (A) 相同 (B) 不相同, 前一种情况作功较大(C) 不相同, 后一种情况作功较大 (D) 作功大小无法判断26. 理想气体由初状态( p 1、V 1、T 1）绝热膨胀到末状态( p 2、V 2、T 2)，对外作的功为 [ ] (A) )(12T T C MV -μ(B) )(12T T C M p -μ (C) )(12T T C M V --μ (D) )(12T T C M p --μ27. 在273K 和一个1atm 下的单原子分子理想气体占有体积22.4升．将此气体绝热压缩至体积为16.8升, 需要作多少功?[ ] (A) 330 J (B) 680 J (C) 719 J (D) 223 J28. 一定量的理想气体分别经历了等压、等体和绝热过程后其内能均由E 1变化到E 2 ．在上述三过程中, 气体的[ ] (A) 温度变化相同, 吸热相同 (B) 温度变化相同, 吸热不同(C) 温度变化不同, 吸热相同 (D) 温度变化不同, 吸热也不同29. 如果使系统从初态变到位于同一绝热线上的另一终态则[ ] (A) 系统的总内能不变(B) 联结这两态有许多绝热路径(C) 联结这两态只可能有一个绝热路径(D) 由于没有热量的传递, 所以没有作功30. 一定量的理想气体, 从同一状态出发, 经绝热压缩和等温压缩达到相同体积时,绝热压缩比等温压缩的终态压强[ ] (A) 较高 (B) 较低 (C) 相等 (D) 无法比较31. 一定质量的理想气体从某一状态经过压缩后, 体积减小为原来的一半, 这个过程可以是绝热、等温或等压过程．如果要使外界所作的机械功为最大, 这个过程应是[ ] (A) 绝热过程 (B) 等温过程(C) 等压过程 (D) 绝热过程或等温过程均可32. 视为理想气体的0.04 kg 的氦气(原子量为4), 温度由290K 升为300K ．若在升温过程中对外膨胀作功831 J, 则此过程是[ ] (A) 等体过程 (B) 等压过程(C) 绝热过程 (D) 等体过程和等压过程均可能33. 一定质量的理想气体经历了下列哪一个变化过程后, 它的内能是增大的?[ ] (A) 等温压缩 (B) 等体降压(C) 等压压缩 (D) 等压膨胀34. 一定量的理想气体从初态),(T V 开始, 先绝热膨胀到体积为2V , 然后经等容过程使温度恢复到T , 最后经等温压缩到体积V ．在这个循环中, 气体必然[ ] (A) 内能增加 (B) 内能减少(C) 向外界放热 (D) 对外界作功35. 提高实际热机的效率, 下面几种设想中不可行的是[ ] (A) 采用摩尔热容量较大的气体作工作物质(B) 提高高温热源的温度(C) 使循环尽量接近卡诺循环(D) 力求减少热损失、摩擦等不可逆因素36. 在下面节约与开拓能源的几个设想中, 理论上可行的是[ ] (A) 在现有循环热机中进行技术改进, 使热机的循环效率达100%(B) 利用海面与海面下的海水温差进行热机循环作功(C) 从一个热源吸热, 不断作等温膨胀, 对外作功(D) 从一个热源吸热, 不断作绝热膨胀, 对外作功37. 下列说法中唯一正确的是[ ] (A) 任何热机的效率均可表示为吸Q A =η (B) 任何可逆热机的效率均可表示为高低T T -=1ηT 9-1-34图(C) 一条等温线与一条绝热线可以相交两次(D) 两条绝热线与一条等温线可以构成一个循环38. 卡诺循环的特点是[ ] (A) 卡诺循环由两个等压过程和两个绝热过程组成(B) 完成一次卡诺循环必须有高温和低温两个热源(C) 卡诺循环的效率只与高温和低温热源的温度有关(D) 完成一次卡诺循环系统对外界作的净功一定大于039. 在功与热的转变过程中, 下面说法中正确的是[ ] (A) 可逆卡诺机的效率最高, 但恒小于1(B) 可逆卡诺机的效率最高, 可达到1(C) 功可以全部变为热量, 而热量不能全部变为功(D) 绝热过程对外作功, 系统的内能必增加40. 两个恒温热源的温度分别为T 和t , 如果T ＞t , 则在这两个热源之间进行的卡诺循环热机的效率为 [ ] (A)t T T - (B) t t T - (C) T t T - (D) Tt T + 41. 对于热传递, 下列叙述中正确的是[ ] (A) 热量不能从低温物体向高温物体传递(B) 热量从高温物体向低温物体传递是不可逆的(C) 热传递的不可逆性不同于热功转换的不可逆性(D) 理想气体等温膨胀时本身内能不变, 所以该过程也不会传热42. 根据热力学第二定律可知, 下列说法中唯一正确的是[ ] (A) 功可以全部转换为热, 但热不能全部转换为功(B) 热量可以从高温物体传到低温物体, 但不能从低温物体传到高温物体(C) 不可逆过程就是不能沿相反方向进行的过程(D) 一切自发过程都是不可逆过程43. 根据热力学第二定律判断, 下列哪种说法是正确的[ ] (A) 热量能从高温物体传到低温物体, 但不能从低温物体传到高温物体(B) 功可以全部变为热, 但热不能全部变为功(C) 气体能够自由膨胀, 但不能自由压缩(D) 有规则运动的能量能够变为无规则运动的能量, 但无规则运动的能量不能变为有规则运动的能量44. 热力学第二定律表明:[ ] (A) 不可能从单一热源吸收热量使之全部变为有用功(B) 在一个可逆过程中, 工作物质净吸热等于对外作的功(C) 摩擦生热的过程是不可逆的(D) 热量不可能从温度低的物体传到温度高的物体45. “理想气体和单一热源接触作等温膨胀时, 吸收的热量全部用来对外作功．”对此说法, 有以下几种评论, 哪一种是正确的?[ ] (A) 不违反热力学第一定律, 但违反热力学第二定律(B) 不违反热力学第二定律, 但违反热力学第一定律(C) 不违反热力学第一定律, 也不违反热力学第二定律(D) 违反热力学第一定律, 也违反热力学第二定律46. 有人设计了一台卡诺热机(可逆的)．每循环一次可从400K 的高温热源吸收1800J的热量, 向300K 的低温热源放热800J, 同时对外作功1000J ．这样的设计是[ ] (A) 可以的, 符合热力学第一定律(B) 可以的, 符合热力学第二定律(C) 不行的, 卡诺循环所作的功不能大于向低温热源放出的热量(D) 不行的, 这个热机的效率超过了理论值47. 1mol 的单原子分子理想气体从状态A 变为状态B, 如果变化过程不知道, 但A 、B两态的压强、温度、体积都知道, 则可求出[ ] (A) 气体所作的功 (B) 气体内能的变化(C) 气体传给外界的热量 (D) 气体的质量48. 如果卡诺热机的循环曲线所包围的面积从图中的abcda 增大为da c b a ''，那么循环abcda 与da c b a ''所作的功和热机效率变化情况是：[ ] (A) 净功增大，效率提高(B) 净功增大，效率降低(C) 净功和效率都不变(D) 净功增大，效率不变49. 用两种方法：使高温热源的温度T 1升高△T ；使低温热源的温度T 2降低同样的△T 值；分别可使卡诺循环的效率升高1η∆和 2η∆，两者相比：[ ] (A) 1η∆>2η∆ (B) 2η∆>1η∆(C) 1η∆＝2η∆ (D) 无法确定哪个大50. 下面所列四图分别表示某人设想的理想气体的四个循环过程，请选出其中一个在理论上可能实现的循环过程的图的符号．[ ]T9-1-48图 2T 1T a b b 'c 'c d VO O p 等温绝热绝热O V p 绝热绝热等压等温等容绝热p 等温绝热容等V p51. 在T9-1-51图中，I c II 为理想气体绝热过程，I a II和I b II 是任意过程．此两任意过程中气体作功与吸收热量的情况是:[ ] (A) I a II 过程放热，作负功；I b II 过程放热，作负功 (B) I a II 过程吸热，作负功；I b II 过程放热，作负功 (C) I a II 过程吸热，作正功；I b II 过程吸热，作负功 (D) I a II 过程放热，作正功；I b II 过程吸热，作正功52. 给定理想气体，从标准状态(p 0,V 0,T 0)开始作绝热膨胀，体积增大到3倍．膨胀后温度T 、压强p 与标准状态时T 0、p 0之关系为(为比热比) [ ] (A) 01)31(T T -=γ, 0)31(p p γ= (B) 0)31(T T γ=,01)31(p p -=γ (C) 0)31(T T γ-=,01)31(p p -=γ (D) 01)31(T T -=γ,0)31(p p γ-=53. 甲说：“由热力学第一定律可证明任何热机的效率不可能等于1．”乙说：“热力学第二定律可表述为效率等于 100％的热机不可能制造成功．”丙说：“由热力学第一定律可证明任何卡诺循环的效率都等于)1(12T T -．”丁说：“由热力学第一定律可证明理想气体卡诺热机(可逆的)循环的效率等于)1(12T T -．”对以上说法，有如下几种评论，哪种是正确的? [ ] (A) 甲、乙、丙、丁全对 (B) 甲、乙、丙、丁全错(C) 甲、乙、丁对，丙错 (D) 乙、丁对，甲、丙错54. 某理想气体分别进行了如T9-1-54图所示的两个卡诺循环：I(abcda )和II(a'b'c'd'a')，且两个循环曲线所围面积相等．设循环I 的效率为η，每次循环在高温热源处吸的热量为Q ，循环II 的效率为η'，每次循环在高温热源处吸的热量为Q '，则 [ ] (A) Q Q '<'<,ηη (B) Q Q '>'<,ηη (C) Q Q '<'>,ηη (D) Q Q '>'>,ηη55. 两个完全相同的气缸内盛有同种气体，设其初始状态相同．今使它们分别作绝热压缩至相同的体积，其中气缸1内的压缩过程是非准静态过程，而气缸2内的压缩过程则是准静态过程．比较这两种情况的温度变化：[ ] (A) 气缸1和气缸2内气体的温度变化相同(B) 气缸1内的气体较气缸2内的气体的温度变化大(C) 气缸1内的气体较气缸2内的气体的温度变化小(D) 气缸1和气缸2内的气体的温度无变化二、填空题 T9-1-51图 a b II I c V OT9-1-54图a b b 'c 'c d V O p a 'd '1. 不等量的氢气和氦气从相同的初态作等压膨胀, 体积变为原来的两倍．在这过程中, 氢气和氦气对外作的功之比为．2. 1mol 的单原子分子理想气体, 在1atm 的恒定压力下从273K 加热到373K, 气体的内能改变了．3. 各为1摩尔的氢气和氦气, 从同一状态(p ,V )开始作等温膨胀．若氢气膨胀后体积变为2V , 氦气膨胀后压强变为2p , 则氢气和氦气从外界吸收的热量之比为．4. 两个相同的容器, 一个装氢气, 一个装氦气(均视为刚性分子理想气体)，开始时它们的压强和温度都相等．现将6J 热量传给氦气, 使之温度升高．若使氢气也升高同样的温度, 则应向氢气传递的热量为．5. 1摩尔的单原子分子理想气体, 在1个大气压的恒定压力作用下从273K 加热到373K, 此过程中气体作的功为．6. 273K 和一个1atm 下的单原子分子理想气体占有体积22.4升．此气体等温压缩至体积为16.8升的过程中需作的功为．7. 一定量气体作卡诺循环, 在一个循环中, 从热源吸热1000 J, 对外作功300 J ．若冷凝器的温度为7C, 则热源的温度为．8. 理想气体卡诺循环过程的两条绝热线下的面积大小(图中阴影部分)分别为1S 和2S ，则二者的大小关系是．9. 一卡诺机(可逆的)，低温热源的温度为C 27ο，热机效率为40%，其高温热源温度为 K ．今欲将该热机效率提高到50%，若低温热源保持不变，则高温热源的温度应增加 K ．10. 一个作可逆卡诺循环的热机，其效率为η，它的逆过程的致冷系数212T T T w -=，则η与w 的关系为．11. 1mol 理想气体(设V P C C =γ为已知)的循环过程如T －V 图所示，其中CA 为绝热过程，A 点状态参量(11,V T )，和B 点的状态参量(21,V T )为已知．则C 点的状态参量为：p V 1S 2S O T9-2-8图=C V ，=C T ，=C p ．12. 一定量的理想气体，从A 状态),2(11V p 经历如T9-2-12图所示的直线过程变到B 状态),(11V p ，则AB 过程中系统作功___________, 内能改变△E ＝_________________．13. 质量为M 、温度为0T 的氦气装在绝热的容积为V 的封闭容器中，容器一速率v 作匀速直线运动．当容器突然停止后，定向运动的动能全部转化为分子热运动的动能，平衡后氦气的温度增大量为．14. 有ν摩尔理想气体，作如T9-2-14图所示的循环过程abca ，其中acb 为半圆弧，b －a 为等压过程，a c p p 2=，在此循环过程中气体净吸热量为Q νC p )(a b T T -（填入：> , <或＝）．15. 一定量的理想气体经历acb 过程时吸热550 J ．则经历acbea 过程时，吸热为．16. 一定量理想气体，从同一状态开始使其体积由V 1膨胀到2V 1，分别经历以下三种过程：等压过程；等温过程；绝热过程．其中：__________过程气体对外作功最多；____________过程气体内能增加最多；__________过程气体吸收的热量最多．17. 一定量的理想气体，从状态a 出发，分别经历等压、等温、绝热三种过程由体积V 1膨胀到体积V 2，试在T9-2-17图中示意地画出这三种过程的p －V 图曲线．在上述三种过程中： (1) 气体的内能增加的是__________过程；(2) 气体的内能减少的是__________过程．A p 121pB 1V 12V V O T9-2-12图p c p V O b V c a b a p aV T9-2-14图 Pa 105⨯p 33m 10-O 4c a b 1 T9-2-15图1d e p V O a 1VT9-2-17图2V18. 如T9-2-18图所示，已知图中两部分的面积分别为S 1和S 2．如果气体的膨胀过程为a 1b ，则气体对外做功W ＝________；如果气体进行a 1b 2a 的循环过程，则它对外做功W ＝_______________．19. 如T9-2-19图所示，一定量的理想气体经历c b a →→过程，在此过程中气体从外界吸收热量Q ，系统内能变化E ∆．则Q 和E ∆ >0或<0或= 0的情况是：Q _________， E __________．20. 将热量Q 传给一定量的理想气体，(1) 若气体的体积不变，则其热量转化为； (2) 若气体的温度不变，则其热量转化为；(3) 若气体的压强不变，则其热量转化为． 21. 一能量为1012eV 的宇宙射线粒子，射入一氖管中，氖管内充有 0.1 mol 的氖气，若宇宙射线粒子的能量全部被氖气分子所吸收，则氖气温度升高了_________________K ．(1 eV ＝1.60×1019J ，普适气体常量R ＝8.31 J/(mol K)）22. 有一卡诺热机，用29kg 空气作为工作物质，工作在27℃的高温热源与-73℃的低温热源之间，此热机的效率η＝______________．若在等温膨胀的过程中气缸体积增大到2.718倍，则此热机每一循环所作的功为_________________．(空气的摩尔质量为29×10-3kg mol -1，普适气体常量R ＝8.3111K mol J --⋅⋅)23. 一气体分子的质量可以根据该气体的定体比热来计算．氩气的定体比热c V=0.314 k J ·kg 1·K 1，则氩原子的质量m =__________．三、计算题1. 1 mol 刚性双原子分子的理想气体，开始时处于Pa 1001.151⨯=p 、331m 10-=V 的状态，然后经图示直线过程I 变到Pa 1004.452⨯=p 、332m 102-⨯=V 的状态．后又经过方程为C pV=21（常量）的过程II 变到压强Pa 1001.1513⨯==p p 的状态．求：(1) 在过程I 中气体吸的热量; (2) 整个过程气体吸的热量．p),(22V p ),(11V p 13p p =VI I Ip OabT9-2-18图21S 2S 1p VO abT9-2-19图c2. 1 mol 的理想气体，完成了由两个等容过程和两个等压过程构成的循环过程（如T9-3-2图），已知状态1的温度为1T ，状态3的温度为3T ，且状态2和4在同一等温线上．试求气体在这一循环过程中作的功．3. 一卡诺热机(可逆的)，当高温热源的温度为C 127ο、低温热源温度为C 27ο时，其每次循环对外作净功8000J ．今维持低温热源的温度不变，提高高温热源的温度，使其每次循环对外作净功10000J ．若两个卡诺循环都工作在相同的两条绝热线之间，试求：(1) 第二个循环热机的效率；(2) 第二个循环的高温热源的温度．4. 某种单原子分子的理想气体作卡诺循环，已知循环效率%20=η，试问气体在绝热膨胀时，气体体积增大到原来的几倍?5. 1mol 双原子分子理想气体作如T9-3-5图所示的可逆循环过程，其中1－2为直线，2－3为绝热线，3－1为等温线．已知13128,2V V T T ==，试求：(1) 各过程的功，内能增量和传递的热量；(用1T 和已知常数表示) (2) 此循环的效率η．(注：循环效率1Q A =η，A 为每一循环过程气体对外所作的功，1Q 为每一循环过程气体吸收的热量)6. 如T9-3-6图所示，一金属圆筒中盛有1 mol 刚性双原子分子的理想气体，用可动活塞封住，圆筒浸在冰水混合物中．迅速推动活塞，使气体从标准状态(活塞位置I)压缩到体积为原来一半的状态(活塞位置II)，然后维持活塞不动，待气体温度下降至0℃，再让活塞缓慢上升到位置I ，完成一次循环． (1) 试在p －V 图上画出相应的理想循环曲线；(2) 若作100 次循环放出的总热量全部用来熔解冰，则有多少冰被熔化(已知冰的熔解热=λ 3.35×105 J·kg －1，普适气体常量 R = 8.31J·mol －1·K －1)7. 比热容比=γ 1.40的理想气体，进行如T9-3-7图所T9-3-2图123T9-3-5图T9-3-6图 T9-3-7图)3示的abca 循环，状态a 的温度为300 K ． (1) 求状态b 、c 的温度；(2) 计算各过程中气体所吸收的热量、气体所作的功和气体内能的增量;(3) 求循环效率．8. 一台冰箱工作时，其冷冻室中的温度为-10℃，室温为15℃．若按理想卡诺致冷循环计算，则此致冷机每消耗J 102的功，可以从冷冻室中吸出多少热量?9. 一可逆卡诺热机低温热源的温度为7.0℃，效率为40%；若要将其效率提高50%，则高温热源温度需提高几度?10. 绝热容器中有一定量的气体，初始压强和体积分别为0p 和0V ．用一根通有电流的电阻丝对它加热(设电阻不随温度改变)．在加热的电流和时间都相同的条件下，第一次保持体积0V 不变，压强变为1p ；第二次保持压强0p 不变，而体积变为1V ．不计电阻丝的热容量，求该气体的比热容比．11. 空气中的声速的表达式为u κρ=，其中是气体密度，κ是体弹性模量，满足关系式Vp Vκ∆∆=-．就下列两种情况计算其声速： (1) 假定声波传播时空气的压缩和膨胀过程是一个等温过程(即等温声速模型，亦称为牛顿模型)；(2) 假定声波传播时空气的压缩和膨胀过程是一个绝热过程(即绝热声速模型)；比较这两个结果你得出什么结论?（设空气中只有氮气）12. 某热机循环从高温热源获得热量Q H ，并把热量Q L 排给低温热源．设高、低温热源的温度分别为T H =2000K 和T L =300K ，试确定在下列条件下热机是可逆、不可逆或不可能存在的．(1) Q H =1000J ，A =900J ；(2) Q H =2000J ，Q L =300J ；(3) A =1500J ，Q L =500J ．13. 研究动力循环和制冷循环是热力学的重要应用之一．内燃机以气缸内燃烧的气体为工质．对于四冲程火花塞点燃式汽油发动机来说，它的理想循环是定体加热循环，称为奥托循环（Otto cycle ）．而对于四冲程压燃式柴油机来说，它的理想循环是定压加热循环，称为狄塞耳循环（Diesel cycle ）．如T9-3-13图所示，往复式内燃机的奥托循环经历了以下四个冲程：（1）吸气冲程（0→1）：当活塞由上止点T 向下止点B 运时，进气阀打开，在大气压力下吸入汽油蒸气和空气T9-3-13图V的混合气体．（2）压缩冲程：进气阀关闭，活塞向左运行，混合气体被绝热压缩（1→2）；活塞移动T 点时，混合气体被电火花点燃迅速燃烧，可以认为是定体加热过程（2→3），吸收热量1Q ．（3）动力冲程：燃烧气体绝热膨胀，推动活塞对外作功（3→4）；然后，气体在定体条件下降压（4→1），放出热量2Q ．（4）排气冲程：活塞向左运行，残余气体从排气阀排出．假定内燃机中的工质是理想气体并保持定量，试求上述奥托循环1→2→3→4→1的效率η．14. 绝热壁包围的气缸被一绝热的活塞分成A ，B 两室，活塞在气缸内可无摩擦自由滑动，每室内部有1摩尔的理想气体，定容热容量R c V 25=．开始时，气体都处在平衡态),,(000T V p ．现在对A 室加热，直到A 中压强变为20p 为止．(1) 加热结束后，B 室中气体的温度和体积? (2) 求加热之后，A 、B 室中气体的体积和温度; (3) 在这过程中A 室中的气体作了多少功? (4) 加热器传给A 室的热量多少?15. 如T9-3-15图所示，器壁与活塞均绝热的容器中间被一隔板等分为两部分，其中右边贮有1摩尔处于标准状态的氦气(可视为理想气体)，左边为真空．现先把隔板拉开，待气体平衡后，再缓慢向右推动活塞，把气体压缩到原来的体积．求氦气的温度改变量．16. 如T9-3-15图所示，一固定绝热隔板将某种理想气体分成A 、B 两部分，B 的外侧是可动活塞．开始时A 、B 两部分的温度T 、体积V 、压强p 均相同，并与大气压强相平衡．现对A 、B 两部分气体缓慢地加热，当对A 和B 给予相等的热量Q 以后，A 室中气体的温度升高度数与B 室中气体的温度升高度数之比为7:5．(1) 求该气体的定体摩尔热容C V 和定压摩尔热容C p ；(2) B 室中气体吸收的热量有百分之几用于对外作功？17. 有两个全同的物体，其内能为(u CT C =为常数)，初始时两物体的温度分别为21T T 、．现以两物体分别为高、低温热源驱动一卡诺热机运行，最后两物体达到一共同温度f T ．求(1)f T ；(2)求卡诺热机所作的功．18. 温度为25℃、压强为1atm 的1mol 刚性双原子分子理想气体，经等温过程体积膨胀至原来的3倍．(普适气体常量R ＝8.31 1--⋅⋅K mol J 1，ln 3=1.0986)(1) 计算这个过程中气体对外所作的功；(2) 假若气体经绝热过程体积膨胀为原来的3倍，那么气体对外作的功又是多少?19. 图T9-3-19为一循环过程的T -V 曲线．该循环的工质为mol μ的理想气体，其中V C 和γ均已知且为常量．已知a 点的温度为1T ，体积为V 1，b 点的体积为V 2，ca 为绝热过程．求：T9-3-15图He空真T9-3-17图ABT9-3-19图。

热学试题

8、试说明下列各含量的物理意义：① 2 Nυf(υ) dυ ：_____________________________________________________ 1
②f(υ )dυ : _____________________________________________。(4 分)
B、当理想气体状态改变时，内能一定改变
C、mol 数相同的各种理想气体，只要温度相同，其内能都一样
D、理想气体内能的改变总是等于 M Cv μ
(T1

T 2
)
E、某给定理想气体，处在一定状态，就具有一定内能
3、如果只用绝热方法使系统初态变到终态，则（）
A、对于联结这两态的不同绝热过程，所作的功不同 B、对于联结这两态的所有绝热过程，所作的功都相同
三、计算题（48%） 1、证明两绝热线不能相交。（6 分）
2、在半径 r = 0.3mm 的毛细管中注水，一部分在管的下端形成水滴，其形状可以视作半径 R = 3mm 球的一部分，如图所示，已知水的表面张力系数 α =7.3×10-2N/m，上端液体与毛细管的接触角为 0 度，试求管中水柱的高度 h 。（10 分）
1
4、一隔板把容器分成相等的两部分，一边盛有质量为 m1，摩尔质量为μ 1 的理想气体，另一边为真空。当抽掉隔板后，则气体就自由膨胀而充满整个容器，试求系统的熵变。（8 分）
5、燃气涡轮机内工质进行如图所示的循环过程，其中 1—2，3—4 为
绝热过程：2—3，4—1 为等压过程。试证明这循环的效率η 为
值，该过程是（）
A、等容升温过程
B、等温膨胀过程
C、等压膨胀过程
D、绝热膨胀过程
二、填空题（28%） 1、理想气体温标的定义：①_______________________(V 不变)；②_______________________(P 不变)。（4 分） 2、麦克斯韦速率分布函数为________________________________。（2 分）

物理热学试题及答案

物理热学试题及答案一、选择题（每题3分，共30分）1. 热力学第一定律的表达式是（）。

A. △U = Q - WB. △U = Q + WC. △U = W - QD. △U = Q + W2. 绝对零度是（）。

A. -273.15℃B. 0℃C. -273.15KD. 0K3. 热传导的三种方式是（）。

A. 传导、对流、辐射B. 传导、对流、蒸发C. 传导、蒸发、辐射D. 对流、蒸发、辐射4. 理想气体状态方程是（）。

A. PV = nRTB. PV = mRTC. PV = (n/M)RTD. PV = (m/M)RT5. 热机效率的计算公式是（）。

A. η = W/QB. η = Q/WC. η = W/Q_inD. η = Q_out/Q_in6. 根据热力学第二定律，下列说法正确的是（）。

A. 热量可以从低温物体自发地传递到高温物体B. 热量不能从低温物体自发地传递到高温物体C. 所有自然过程都会使熵增加D. 熵是热力学系统的一个状态函数7. 热膨胀系数的定义是（）。

A. 单位温度变化下物体体积的变化量B. 单位温度变化下物体长度的变化量C. 单位温度变化下物体质量的变化量D. 单位温度变化下物体密度的变化量8. 热力学第三定律的含义是（）。

A. 绝对零度是不可能达到的B. 绝对零度是可能达到的C. 绝对零度是热力学温度的起点D. 绝对零度是热力学温度的终点9. 热力学系统的熵变可以通过（）来计算。

A. △S = Q/TB. △S = Q/T - WC. △S = Q/T + WD. △S = Q/T + W/T10. 绝热过程中，系统与外界（）。

A. 有热交换B. 没有热交换C. 有功交换D. 没有功交换二、填空题（每题2分，共20分）1. 热力学第一定律表明，能量在转换过程中______。

2. 绝对零度是温度的______，其数值为______K。

3. 热传导的三种方式中，______是不需要介质的。

热能专业试题及答案

热能专业试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 热力学第一定律的数学表达式是：A. ΔU = Q - WB. ΔH = Q + WC. ΔG = Q - WD. ΔS = Q/T答案：A2. 在理想气体状态方程中，下列哪个参数是不变的？A. 温度B. 压力C. 体积D. 摩尔数答案：D3. 热传导、热对流和热辐射是热能传递的三种基本方式，其中不依赖于物质的介质的是：A. 热传导B. 热对流C. 热辐射D. 热交换答案：C4. 以下哪个不是热力学过程？A. 等温过程B. 等压过程C. 等熵过程D. 等速过程答案：D5. 根据热力学第二定律，下列说法正确的是：A. 热量不能自发地从低温物体传递到高温物体B. 热量可以自发地从低温物体传递到高温物体C. 热量可以在没有外界影响的情况下从高温物体传递到低温物体D. 热量可以在没有外界影响的情况下从低温物体传递到高温物体答案：A6. 以下哪个是热力学温度的单位？A. 摄氏度B. 开尔文C. 华氏度D. 兰金度答案：B7. 热机效率的定义是：A. 热机输出功率与输入功率之比B. 热机输入功率与输出功率之比C. 热机输出功与输入热量之比D. 热机输入热量与输出功之比答案：A8. 以下哪个是热力学系统？A. 整个宇宙B. 地球C. 一个封闭的容器D. 所有选项都是答案：D9. 热力学第三定律指出，当温度趋近于绝对零度时，系统的熵：A. 增加B. 减少C. 保持不变D. 趋于零答案：D10. 以下哪个是热力学的基本概念？A. 能量守恒B. 熵增原理C. 热平衡D. 所有选项都是答案：D二、简答题（每题10分，共30分）1. 简述热力学第一定律和第二定律的区别和联系。

答案：热力学第一定律是能量守恒定律在热力学过程中的体现，它指出在一个封闭系统中，能量既不能被创造也不能被消灭，只能从一种形式转换为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体，其总量保持不变。

而热力学第二定律则描述了能量转换的方向性，即热量不能自发地从低温物体传递到高温物体，它揭示了宏观过程的方向性和不可逆性。

高一物理热学基础练习题及答案

高一物理热学基础练习题及答案1.选择题：1) 以下哪个物理量与热平衡无关？A. 热容B. 热温度C. 热量D. 内能答案：A. 热容2) 单位质量物质升高1摄氏度所需的热量称为：A. 热容B. 热比热容C. 内能D. 热传导答案：B. 热比热容3) 热平衡是指两个物体:A. 温度相等B. 热量相等C. 热容相等D. 内能相等答案：A. 温度相等4) 以下哪个选项是正确的？A. 温度是物体的固有属性B. 温度是热量的度量C. 温度只能用温度计来测量D. 温度是物体内能的度量答案：D. 温度是物体内能的度量5) 热量是一个：A. 宏观物理量B. 微观物理量C. 化学物理量D. 学院物理量答案：A. 宏观物理量2.填空题：1) 定容状态下若物体的体积变小，则温度___。

答案：升高2) 0摄氏度与摄氏度的冷热程度相同。

答案：相同3) 理想气体在等压过程中热容与（）相等。

答案：等压热容4) 热量可以用___来度量。

答案：焦耳5) 热平衡是指两个物体之间没有___流动。

答案：热量3.计算题：1) 质量为0.5kg的物体热容为400J/kg·°C，现有一物体温度由20°C 升高到40°C，需要吸收多少热量？答案：ΔQ = mcΔθΔQ = 0.5kg × 400J/kg·°C × (40°C - 20°C)ΔQ = 400J2) 一瓶装满水的热水袋的质量为0.8kg，其初始温度为80°C，现要将其温度升高到100°C，需要吸收多少热量？（水的比热容为4200J/kg·°C）答案：ΔQ = mcΔθΔQ = 0.8kg × 4200J/kg·°C × (100°C - 80°C)ΔQ = 6720J3) 一个物体的质量为2kg，它的比热容为1000J/kg·°C，将其温度由20°C升高到60°C，需要吸收多少热量？（不考虑相变）答案：ΔQ = mcΔθΔQ = 2kg × 1000J/kg·°C × (60°C - 20°C)ΔQ = 80000J总结：本篇文章涵盖了高一物理热学基础练习题及答案，分为选择题、填空题和计算题三个部分。

高中物理热学试题及答案

高中物理热学试题及答案一、选择题1. 热力学第一定律的数学表达式是：A. ΔU = Q + WB. ΔU = Q - WC. ΔU = W - QD. ΔU = Q / W答案：B2. 理想气体的内能只与温度有关，这是因为：A. 气体分子的平动动能B. 气体分子的转动动能C. 气体分子的振动动能D. 气体分子的平动和转动动能答案：D3. 根据热力学第二定律，下列哪种情况是不可能发生的？A. 在没有外界影响的情况下，热量从低温物体自发地传递到高温物体B. 热量从高温物体传递到低温物体C. 气体自发地从高压区扩散到低压区D. 气体自发地从低压区扩散到高压区答案：A二、填空题4. 热力学温度T与气体的压强P、体积V和物质的量n之间的关系可以用_________定律来描述。

答案：理想气体状态5. 当气体发生绝热膨胀时，气体的内能_________，温度_________。

答案：减小；降低三、简答题6. 什么是熵？熵在热力学第二定律中扮演着什么角色？答案：熵是热力学中表示系统无序程度的物理量，通常用符号S表示。

熵在热力学第二定律中扮演着核心角色，第二定律可以表述为在孤立系统中，熵总是倾向于增加，这意味着自发过程总是朝着熵增的方向进行。

四、计算题7. 一个理想气体在等压过程中，从体积V1=2m³增加到V2=4m³，压强P=1atm，气体常数R=8.31J/(mol·K)，求气体的温度变化。

答案：首先，根据盖-吕萨克定律，PV/T = 常数。

由于是等压过程，我们有V1/T1 = V2/T2。

将已知数值代入，得到2/T1 = 4/T2，解得T1 = 0.5T2。

又因为T1 = P1V1/(nR)，T2 = P2V2/(nR)，由于是等压过程，P1 = P2 = P，所以T1 = T2。

将T1 = 0.5T2代入T1 = P1V1/(nR)，解得T1 = 283K，T2 = 566K。