热学练习题(含答案)
热力学习题(答案)
一、9选择题(共21分,每题3分)1、1.1mol理想气体从p-V图上初态a分别经历如图所示的(1)或(2)过程到达末态b.已知Ta<Tb,则这两过程中气体吸收的热量Q1和Q2的关系是[ A ](A) Q1>Q2>0; (B) Q2>Q1>0;(C) Q2<Q1<0; (D) Q1<Q2<0;(E) Q1=Q2>0.2、图(a),(b),(c)各表示连接在一起的两个循环过程,其中(c)图是两个半径相等的圆构成的两个循环过程, 图(a)和(b)则为半径不相等的两个圆.那么:[ C ](A) 图(a)总净功为负,图(b)总净功为正,图(c)总净功为零;(B) 图(a)总净功为负,图(b)总净功为负,图(c)总净功为正;(C) 图(a)总净功为负,图(b)总净功为负,图(c)总净功为零;(D) 图(a)总净功为正,图(b)总净功为正,图(c)总净功为负.3、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ab’c’da,那么循环abcda与ab’c’da所做的净功和热机效率变化情况是:(A)净功增大,效率提高; [ D ](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.4、一定量的理想气体分别由图中初态a经①过程ab和由初态a’经②过程初态a’cb到达相同的终态b, 如图所示,则两个过程中气体从外界吸收的热量Q1,Q2的关系为[ B ](A) Q1<0,Q1>Q2 ; (B) Q1>0, Q1>Q2 ;(C) Q1<0,Q1<Q2 ; (D) Q1>0, Q1<Q2 .5、根据热力学第二定律可知: [ D ](A) 功可以全部转换为热,但热不能全部转换为功;(B) 热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向相反方向进行的过程;(D) 一切自发过程都是不可逆的.6、对于理想气体来说,在下列过程中,哪个过程系统所吸收的热量、能的增量和对外做的功三者均为负值? [ D ](A) 等容降压过程; (B) 等温膨胀过程; (C) 绝热膨胀过程; (D) 等压压缩过程.7、在下列各种说法中,哪些是正确的? [ B ](1) 热平衡过程就是无摩擦的、平衡力作用的过程.(2) 热平衡过程一定是可逆过程.(3) 热平衡过程是无限多个连续变化的平衡态的连接.(4) 热平衡过程在p-V 图上可用一连续曲线表示. (A) (1),(2); (B) (3),(4); (C) (2),(3),(4); (D) (1),(2),(3),(4).8、对于室温下的双原子分子理想气体,在等压膨胀的情况下,系统对外所做的功与从外界吸收的热量之比A/Q 等于: [ D ] (A) 1/3; (B) 1/4; (C) 2/5; (D) 2/7.9、在温度分别为 327℃和27℃的高温热源和低温热源之间工作的热机,理论上的最大效率为 [ B ] (A) 25% (B) 50% (C) 75% (D) 91.74%10、一定量的理想气体,从p -V 图上初态a 经历(1)或(2)过程到达末态b ,已知a 、b 两态处于同一条绝热线上(图中虚线是绝热线),则气体在 [ B ](A) (1)过程中吸热,(2) 过程中放热. (B) (1)过程中放热,(2) 过程中吸热. (C) 两种过程中都吸热. (D) 两种过程中都放热.二、填空题pV1、有1mol刚性双原子分子理想气体,在等压膨胀过程中对外做功A,则其温度变化ΔT=___ A/R ___;从外界吸收的热量Q p=__7A/2 ___.2、一个作可逆卡诺循环的热机,其效率为η,它的逆过程的致冷机致冷系数w = T2/(T1-T2),则η与w的关系为_____11Wη=-_____.3.一热机由温度为727℃的高温热源吸热,向温度为527℃的低温热源放热.若热机在最大效率下工作,且每一循环吸热2000J,则此热机每一循环做功__400________J. 4.热力学第二定律的克劳修斯叙述是_热量不能自动地从低温物体传向高温物体开尔文叙述是_不可能把从单一热源吸收的热量在循环过程中全部转变为有用的功,而不引起任何其他物体为生变化_________________________.5、下面给出理想气体状态方程的几种微分形式,指出它们各表示什么过程.(1)pdV=(m/M)RdT表示___等压_________过程;(2)Vdp=(m/M)RdT表示_____等体_________过程;(3)pdV+Vdp=0表示_______等温_______过程.6、如图,温度为T0,2T0,3T0三条等温线与两条绝热线围成三个卡诺循环:(1)abcda;(2)dcefd;(3)abefa,则其效率分别为:η1=___33.3%___;η2=___50% ___;η3=____ 66.7%___.7. 理想气体在如图所示a-b-c 过程中,系统的能增量E =___0__8.已知一定量的理想气体经历p -T 图上所示的循环过程,图中过程1-2中,气体___吸热__(填吸热或放热)。
(完整版)大学物理热学习题附答案
一、选择题1.一定量的理想气体贮于某一容器中,温度为T ,气体分子的质量为m 。
根据理想气体的分子模型和统计假设,分子速度在x 方向的分量平方的平均值 (A) m kT x 32=v (B) m kT x 3312=v (C) m kT x /32=v (D) m kT x /2=v2.一定量的理想气体贮于某一容器中,温度为T ,气体分子的质量为m 。
根据理想气体分子模型和统计假设,分子速度在x 方向的分量的平均值 (A) m kT π8=x v (B) m kT π831=x v (C) m kT π38=x v (D) =x v 03.温度、压强相同的氦气和氧气,它们分子的平均动能ε和平均平动动能w 有如下关系:(A) ε和w都相等 (B) ε相等,w 不相等 (C) w 相等,ε不相等 (D) ε和w 都不相等4.在标准状态下,若氧气(视为刚性双原子分子的理想气体)和氦气的体积比V 1 / V 2=1 / 2 ,则其内能之比E 1 / E 2为:(A) 3 / 10 (B) 1 / 2 (C) 5 / 6 (D) 5 / 35.水蒸气分解成同温度的氢气和氧气,内能增加了百分之几(不计振动自由度和化学能)?(A) 66.7% (B) 50% (C) 25% (D) 06.两瓶不同种类的理想气体,它们的温度和压强都相同,但体积不同,则单位体积内的气体分子数n ,单位体积内的气体分子的总平动动能(E K /V ),单位体积内的气体质量ρ,分别有如下关系:(A) n 不同,(E K /V )不同,ρ不同 (B) n 不同,(E K /V )不同,ρ相同(C) n 相同,(E K /V )相同,ρ不同 (D) n 相同,(E K /V )相同,ρ相同7.一瓶氦气和一瓶氮气密度相同,分子平均平动动能相同,而且它们都处于平衡状态,则它们(A) 温度相同、压强相同 (B) 温度、压强都不相同(C) 温度相同,但氦气的压强大于氮气的压强(D) 温度相同,但氦气的压强小于氮气的压强8.关于温度的意义,有下列几种说法:(1) 气体的温度是分子平均平动动能的量度;(2) 气体的温度是大量气体分子热运动的集体表现,具有统计意义;(3) 温度的高低反映物质内部分子运动剧烈程度的不同;(4) 从微观上看,气体的温度表示每个气体分子的冷热程度。
大学物理热学试题题库及答案
大学物理热学试题题库及答案一、选择题:(每题3分)1、在一密闭容器中,储有A、B、C三种理想气体,处于平衡状态.A种气体的分子数密度为n1,它产生的压强为p1,B种气体的分子数密度为2n1,C种气体的分子数密度为3n1,则混合气体的压强p为(A) 3 p1.(B) 4 p1.(C) 5 p1.(D) 6 p1.[]2、若理想气体的体积为V,压强为p,温度为T,一个分子的质量为m,k为玻尔兹曼常量,R为普适气体常量,则该理想气体的分子数为:(A) pV / m.(B) pV / (kT).(C) pV / (RT).(D) pV / (mT).[]3、有一截面均匀的封闭圆筒,中间被一光滑的活塞分隔成两边,如果其中的一边装有0.1 kg 某一温度的氢气,为了使活塞停留在圆筒的正中央,则另一边应装入同一温度的氧气的质量为:(A) (1/16) kg.(B) 0.8 kg.(C) 1.6 kg.(D) 3.2 kg.[]4、在标准状态下,任何理想气体在1 m3中含有的分子数都等于(A) 6.02×1023.(B)6.02×1021.(C) 2.69×1025(D)2.69×1023.(玻尔兹曼常量k=1.38×10-23 J·K-1 ) []5、一定量某理想气体按pV2=恒量的规律膨胀,则膨胀后理想气体的温度(A) 将升高.(B) 将降低.(C) 不变.(D)升高还是降低,不能确定.[]6、一个容器内贮有1摩尔氢气和1摩尔氦气,若两种气体各自对器壁产生的压强分别为p1和p2,则两者的大小关系是:(A) p1> p2.(B) p1< p2.(C) p1=p2.(D)不确定的.[]7、已知氢气与氧气的温度相同,请判断下列说法哪个正确?(A) 氧分子的质量比氢分子大,所以氧气的压强一定大于氢气的压强.(B) 氧分子的质量比氢分子大,所以氧气的密度一定大于氢气的密度.(C) 氧分子的质量比氢分子大,所以氢分子的速率一定比氧分子的速率大.(D) 氧分子的质量比氢分子大,所以氢分子的方均根速率一定比氧分子的方均根速率大.[]8、已知氢气与氧气的温度相同,请判断下列说法哪个正确?(A) 氧分子的质量比氢分子大,所以氧气的压强一定大于氢气的压强.(B) 氧分子的质量比氢分子大,所以氧气的密度一定大于氢气的密度.(C) 氧分子的质量比氢分子大,所以氢分子的速率一定比氧分子的速率大.(D) 氧分子的质量比氢分子大,所以氢分子的方均根速率一定比氧分子的方均根速率大. [ ]9、温度、压强相同的氦气和氧气,它们分子的平均动能ε和平均平动动能w 有如下关系:(A) ε和w 都相等. (B) ε相等,而w 不相等.(C) w 相等,而ε不相等. (D) ε和w 都不相等. [ ]10、1 mol 刚性双原子分子理想气体,当温度为T 时,其内能为(A) RT 23. (B)kT 23. (C)RT 25. (D)kT 25. [ ] (式中R 为普适气体常量,k 为玻尔兹曼常量)11、两瓶不同种类的理想气体,它们的温度和压强都相同,但体积不同,则单位体积内的气体分子数n ,单位体积内的气体分子的总平动动能(E K /V ),单位体积内的气体质量ρ,分别有如下关系:(A) n 不同,(E K /V )不同,ρ 不同.(B) n 不同,(E K /V )不同,ρ 相同.(C) n 相同,(E K /V )相同,ρ 不同.(D) n 相同,(E K /V )相同,ρ 相同. [ ]12、有容积不同的A 、B 两个容器,A 中装有单原子分子理想气体,B 中装有双原子分子理想气体,若两种气体的压强相同,那么,这两种气体的单位体积的内能(E / V )A 和(E / V )B 的关系(A) 为(E / V )A <(E / V )B .(B) 为(E / V )A >(E / V )B .(C) 为(E / V )A =(E / V )B .(D) 不能确定. [ ]13、两个相同的容器,一个盛氢气,一个盛氦气(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6 J 热量传给氦气,使之升高到一定温度.若使氢气也升高同样温度,则应向氢气传递热量(A) 12 J . (B) 10 J(C) 6 J . (D) 5 J . [ ]14、压强为p 、体积为V 的氢气(视为刚性分子理想气体)的内能为: (A)25pV . (B) 23pV . (C) pV . (D) 21pV . [ ]15、下列各式中哪一式表示气体分子的平均平动动能?(式中M 为气体的质量,m 为气体分子质量,N 为气体分子总数目,n 为气体分子数密度,N A 为阿伏加得罗常量)(A) pV Mm 23. (B) pV M M mol 23. (C)npV 23. (D)pV N M M A 23mol . [ ]16、两容器内分别盛有氢气和氦气,若它们的温度和质量分别相等,则:(A) 两种气体分子的平均平动动能相等.(B) 两种气体分子的平均动能相等.(C) 两种气体分子的平均速率相等.(D) 两种气体的内能相等. [ ]17、一容器内装有N 1个单原子理想气体分子和N 2个刚性双原子理想气体分子,当该系统处在温度为T 的平衡态时,其内能为(A) (N 1+N 2) (23kT +25kT ). (B) 21(N 1+N 2) (23kT +25kT ). (C) N 123kT +N 225kT . (D) N 125kT + N 223kT . [ ]18、设声波通过理想气体的速率正比于气体分子的热运动平均速率,则声波通过具有相同温度的氧气和氢气的速率之比22H O /v v 为(A) 1 . (B) 1/2 .(C) 1/3 . (D) 1/4 . [ ]19、设v 代表气体分子运动的平均速率,p v 代表气体分子运动的最概然速率,2/12)(v 代表气体分子运动的方均根速率.处于平衡状态下理想气体,三种速率关系为(A) p v v v ==2/12)( (B) 2/12)(v v v <=p (C) 2/12)(v v v <<p (D)2/12)(v v v >>p [ ]20、已知一定量的某种理想气体,在温度为T 1与T 2时的分子最概然速率分别为v p 1和v p 2,分子速率分布函数的最大值分别为f (v p 1)和f (v p 2).若T 1>T 2,则(A) v p 1 > v p 2, f (v p 1)> f (v p 2).(B) v p 1 > v p 2, f (v p 1)< f (v p 2).(C) v p 1 < v p 2, f (v p 1)> f (v p 2).(D) v p 1 < v p 2, f (v p 1)< f (v p 2). [ ]21、 两种不同的理想气体,若它们的最概然速率相等,则它们的(A) 平均速率相等,方均根速率相等.(B) 平均速率相等,方均根速率不相等.(C) 平均速率不相等,方均根速率相等.(D) 平均速率不相等,方均根速率不相等. [ ]22、假定氧气的热力学温度提高一倍,氧分子全部离解为氧原子,则这些氧原子的平均速率是原来氧分子平均速率的(A) 4倍. (B) 2倍.(C) 2倍. (D) 21倍. [ ]23、 麦克斯韦速率分布曲线如图所示,图中A 、B 两部分面积相等,则该图表示(A) 0v 为最概然速率. (B) 0v 为平均速率. (C) 0v 为方均根速率. (D) 速率大于和小于0v 的分子数各占一半. [ ]24、速率分布函数f (v )的物理意义为:(A) 具有速率v 的分子占总分子数的百分比.(B) 速率分布在v 附近的单位速率间隔中的分子数占总分子数的百分比.(C) 具有速率v 的分子数.(D) 速率分布在v 附近的单位速率间隔中的分子数. [ ]25、若N 表示分子总数,T 表示气体温度,m 表示气体分子的质量,那么当分子速率v 确定后,决定麦克斯韦速率分布函数f (v )的数值的因素是(A) m ,T . (B) N .(C) N ,m . (D) N ,T .(E) N ,m ,T . [ ]26、气缸内盛有一定量的氢气(可视作理想气体),当温度不变而压强增大一倍时,氢气分子的平均碰撞频率Z 和平均自由程λ的变化情况是:(A) Z 和λ都增大一倍.(B) Z 和λ都减为原来的一半.(C) Z 增大一倍而λ减为原来的一半.(D) Z 减为原来的一半而λ增大一倍. [ ]27、一定量的理想气体,在温度不变的条件下,当体积增大时,分子的平均碰撞频率Z和平均自由程λ的变化情况是:(A) Z 减小而λ不变. (B)Z 减小而λ增大.f (v )0(C) Z 增大而λ减小. (D)Z 不变而λ增大. [ ]28、一定量的理想气体,在温度不变的条件下,当压强降低时,分子的平均碰撞频率Z 和平均自由程λ的变化情况是:(A) Z 和λ都增大. (B) Z 和λ都减小.(C) Z 增大而λ减小. (D) Z 减小而λ增大. [ ]29、一定量的理想气体,在体积不变的条件下,当温度降低时,分子的平均碰撞频率Z 和平均自由程λ的变化情况是:(A) Z 减小,但λ不变. (B) Z 不变,但λ减小.(C) Z 和λ都减小. (D) Z 和λ都不变. [ ]30、 一定量的理想气体,在体积不变的条件下,当温度升高时,分子的平均碰撞频率Z 和平均自由程λ的变化情况是:(A) Z 增大,λ不变. (B) Z 不变,λ增大.(C) Z 和λ都增大. (D) Z 和λ都不变. [ ]31、 在一个体积不变的容器中,储有一定量的理想气体,温度为T 0时,气体分子的平均速率为0v ,分子平均碰撞次数为0Z ,平均自由程为0λ.当气体温度升高为4T 0时,气体分子的平均速率v ,平均碰撞频率Z 和平均自由程λ分别为:(A) v =40v ,Z =40Z ,λ=40λ.(B) v =20v ,Z =20Z ,λ=0λ.(C) v =20v ,Z =20Z ,λ=40λ.(D) v =40v ,Z =20Z ,λ=0λ. [ ]32、在一封闭容器中盛有1 mol 氦气(视作理想气体),这时分子无规则运动的平均自由程仅决定于(A) 压强p . (B) 体积V .(C) 温度T . (D) 平均碰撞频率Z . [ ]33、一定量的某种理想气体若体积保持不变,则其平均自由程λ和平均碰撞频率Z 与温度的关系是:(A) 温度升高,λ减少而Z 增大.(B) 温度升高,λ增大而Z 减少.(C) 温度升高,λ和Z 均增大.(D) 温度升高,λ保持不变而Z 增大. [ ]34、一容器贮有某种理想气体,其分子平均自由程为0λ,若气体的热力学温度降到原来的一半,但体积不变,分子作用球半径不变,则此时平均自由程为 (A)02λ. (B) 0λ. (C)2/0λ. (D) 0λ/ 2. [ ]35、图(a)、(b)、(c)各表示联接在一起的两个循环过程,其中(c)图是两个半径相等的圆构成的两个循环过程,图(a)和(b)则为半径不等的两个圆.那么:(A) 图(a)总净功为负.图(b)总净功为正.图(c)总净功为零.(B) 图(a)总净功为负.图(b)总净功为负.图(c)总净功为正.(C) 图(a)总净功为负.图(b)总净功为负.图(c)总净功为零.(D) 图(a)总净功为正.图(b)总净功为正.图(c)总净功为负.36、 关于可逆过程和不可逆过程的判断:(1) 可逆热力学过程一定是准静态过程.(2) 准静态过程一定是可逆过程.(3) 不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程.(4) 凡有摩擦的过程,一定是不可逆过程.以上四种判断,其中正确的是(A) (1)、(2)、(3).(B) (1)、(2)、(4).(C) (2)、(4).(D) (1)、(4). [ ]37、如图所示,当气缸中的活塞迅速向外移动从而使气体膨胀时,气体所经历的过程(A) 是平衡过程,它能用p ─V 图上的一条曲线表示. (B) 不是平衡过程,但它能用p ─V 图上的一条曲线表示.(C) 不是平衡过程,它不能用p ─V 图上的一条曲线表示.(D) 是平衡过程,但它不能用p ─V 图上的一条曲线表示. [ ]38、在下列各种说法 V 图(a) V 图(b) V 图(c)(1) 平衡过程就是无摩擦力作用的过程.(2) 平衡过程一定是可逆过程.(3) 平衡过程是无限多个连续变化的平衡态的连接.(4) 平衡过程在p-V图上可用一连续曲线表示.中,哪些是正确的?(A) (1)、(2).(B) (3)、(4).(C) (2)、(3)、(4).(D) (1)、(2)、(3)、(4).[]39、设有下列过程:(1) 用活塞缓慢地压缩绝热容器中的理想气体.(设活塞与器壁无摩擦)(2) 用缓慢地旋转的叶片使绝热容器中的水温上升.(3) 一滴墨水在水杯中缓慢弥散开.(4) 一个不受空气阻力及其它摩擦力作用的单摆的摆动.其中是可逆过程的为(A) (1)、(2)、(4).(B) (1)、(2)、(3).(C) (1)、(3)、(4).(D) (1)、(4).[]40、在下列说法(1) 可逆过程一定是平衡过程.(2) 平衡过程一定是可逆的.(3) 不可逆过程一定是非平衡过程.(4) 非平衡过程一定是不可逆的.中,哪些是正确的?(A) (1)、(4).(B) (2)、(3).(C) (1)、(2)、(3)、(4).(D) (1)、(3).[]41、置于容器内的气体,如果气体内各处压强相等,或气体内各处温度相同,则这两种情况下气体的状态(A) 一定都是平衡态.(B) 不一定都是平衡态.(C) 前者一定是平衡态,后者一定不是平衡态.(D) 后者一定是平衡态,前者一定不是平衡态.[]42、气体在状态变化过程中,可以保持体积不变或保持压强不变,这两种过程(A) 一定都是平衡过程.(B) 不一定是平衡过程.(C) 前者是平衡过程,后者不是平衡过程.(D) 后者是平衡过程,前者不是平衡过程.[]43、如图所示,一定量理想气体从体积V 1,膨胀到体积V 2分别经历的过程是:A →B 等压过程,A →C 等温过程;A→D 绝热过程,其中吸热量最多的过程(A) 是A →B.(B)是A →C. (C)是A →D.(D)既是A →B 也是A →C , 两过程吸热一样多。
热学试题及答案
热学模拟试题一一、 填空题1.lmol 的单原子分子理想气体,在1atm 的恒定压强下,从0℃加热到100℃, 则气体的内能改变了_____J .(普适气体常量R=8.31J ·mol -1·k -1)。
2.右图为一理想气体几种状态变化过程的p-v 图,其中MT 为等温线,MQ 为绝热线,在AM,BM,CM 三种准静态过程中: (1) 温度升高的是___ 过程; (2) 气体吸热的是______ 过程. 3.所谓第二类永动机是指 _______________________________________ ;它不可能制成是因为违背了___________________________________。
4.处于平衡状态下温度为T 的理想气体,kT 23的物理意义是 ___________________________.(k 为玻尔兹曼常量).5.图示曲线为处于同一温度T 时氦(原子量 4)、氖(原子量20)和氩(原子量40)三种气体分子的速率分布曲线。
其中:曲线(a)是______ 分子的速率分布曲线; 曲线(b)是_________气分子的速率分布曲线; 曲线(c)是_________气分子的速率分布曲线。
6.处于平衡态A 的一定量的理想气体,若经准静态等体过程变到平衡态B ,将从外界吸收热量416 J ,若经准静态等压过程变到与平衡态B 有相同温度的平衡态C ,将从外界吸收热量582J ,所以,从平衡态A 变到平衡态C 的准静态等压过程中气体对外界所作的功为_____________________。
7. 一定量的某种理想气体在等压过程中对外作功为200J .若此种气体为单原子分子气体,则该过程中需吸热__________J ;若为双原子分子气体,则需吸热_____________J 。
8.一定量的理想气体,在p —T 图上经历一个如图所示的循环过程(a→b→c→d→a),其中a→b,c→d 两个过程是绝热过程,则该循环的效率η=_________________。
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。
热学练习题及答案
热学练习题一、选择题1.一定量的理想气体,在温度不变的条件下,当容积增加大时,分子的平均碰撞次数Z和平均自由程λ的变化情况是()A .Z减小,λ不变; B. Z减小,λ增大;C .Z增大,λ减小;D .Z不变λ增大2.若理想气体的体积为V,压强为P,温度为T,一个分子的质量为m ,则该理想气体分子数为:()A. PV/mB. PV/(KT)C. PV/(RT)D. PV/(mT)3.对于理想气体系统来说,在下列过程中,哪个过程系统所吸收的热量,内能的增量和对外作的功三者均为负值?()A.等容降压过程。
B.等温膨胀过程。
C. 绝热膨胀过程。
D.等压压缩过程。
4.气缸中有一定量的氦气(视为理想气体),经过绝热压缩,体积变为原来的一半,问气体分子的平均速率变为原来的几倍?()A. 522 B. 512 C. 322 D. 3125.两种不同的理想气体,若它们的最可几速率相等,则它们的()A 平均速率相等,方均根速率相等。
B平均速率相等,方均根速率不相等。
C平均速率不相等,方均根速率相等。
D平均速率不相等,方均根速率不相等。
6.一定量的理想气体,在容积不变的条件下,当温度降低时,分子的平均碰撞次数Z 和平均自由程λ的变化情况是( ) A Z 减小,但λ不变。
B Z 不变,但λ减小。
C Z 和λ都减小。
D Z 和λ都不变。
7.1mol 刚性双原子分子理想气体,当温度为T 时,其内能为( )A 23RTB 23KTC 25RTD 25KT (式中R 为摩尔气体常量,K 为玻耳兹曼常量)8.一物质系统从外界吸收一定的热量,则( )A 系统的内能一定增加。
B 系统的内能一定减少。
C 系统的内能一定保持不变。
D 系统内能可能增加,也可能减少或保持不变。
9.某理想气体分别进行了如图所示的两个卡诺循环:Ⅰ (abcda)和Ⅱ(a ′b ′c ′d ′a ′),且两条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收的热量为Q ,循环Ⅱ的效率为η′,每次循环在高温热源处吸收的热量为Q ′,则( )A η<η′,Q < Q ′B η<η′,Q > Q ′C η>η′,Q < Q ′D η>η′,Q > Q ′10.气缸有一定量的氮气(视为刚性分子理想气体),经过绝热压缩,使其压强变为原来的2倍,问气体分子的平均速率变为原来的几倍?( )A 522B 512C 722D 71211.定量的理想气体经历如图所示的循环过程,A →B 和C →D 是等压过程,B →C 和D →A 是绝热过程。
热力学课外习题(含答案)
判断题:√1.自然界发生的过程一定是不可逆过程。
×2.不可逆过程一定是自发过程。
(做了非体积功发生的过程不是自发过程)×3.熵增加的过程一定是自发过程。
(如自由膨胀过程)×4.绝热可逆过程的∆S = 0,绝热不可逆膨胀过程的∆S > 0,绝热不可逆压缩过程的∆S < 0。
×5.为了计算绝热不可逆过程的熵变,可以在始末态之间设计一条绝热可逆途径来计算。
(设计一条可逆非绝热可逆过程来计算熵变)×6.由于系统经循环过程后回到始态,∆S = 0,所以一定是一个可逆循环过程。
(环境可能提供负熵流)×7.平衡态熵最大。
(在隔离体系中是对的)×8.在任意一可逆过程中∆S = 0,不可逆过程中∆S > 0。
9.理想气体经等温膨胀后,由于∆U = 0,所以吸的热全部转化为功,这与热力学第二定律矛盾吗?(不矛盾,因为在热全部转化为功的同时,引起了气体的状态的变化)×10.当系统向环境传热时(Q < 0),系统的熵一定减少。
(熵变是可以过程的热温熵)√11.一切物质蒸发时,摩尔熵都增大。
(混乱度增大)×12.吉布斯函数减小的过程一定是自发过程。
(条件:等温等压,非体积功等于0)×13.在等温、等压下,吉布斯函数变化大于零的化学变化都不能进行。
(当有非体积功如电功时可以发生)×14.系统由V 1膨胀到V 2,其中经过可逆途径时做的功最多。
(等温条件下如对的)×15.因Q p =ΔH ,Q v =ΔU ,所以Q p 和Q v 都是状态函数。
(热是过程量,不是状态函数)×16.水溶液的蒸气压一定小于同温度下纯水的饱和蒸汽压。
(非挥发性溶质的稀溶液)×17.在等温等压不做非体积功的条件下,反应Δr G m <0时,若值越小,自发进行反应的趋势就越强,反应进行得越快。
高中物理《热学实验》练习题(附答案解析)
高中物理《热学实验》练习题(附答案解析)学校:___________姓名:___________班级:___________一、单选题1.把n 滴石油滴在水面上,石油在水面上形成一层单分子油膜,测得油膜的面积为S ,设每滴石油的体积为V ,则可以估算出该石油分子的直径为 ( ) A ./nS VB ./nV SC ./S VD ./V S2.某同学在做油膜法估测分子直径的实验,滴下油酸酒精溶液后,发现痱子粉迅速散开形成如图所示的“锯齿”边沿图案,可能是由于( )A .盆中水太多B .痱子粉撒得太多,且厚度不均匀C .盆太小,导致油酸无法形成单分子层D .油酸酒精溶液浓度过大3.在“用油膜法估测分子大小”的实验中,配制好适当比例的油酸酒精溶液,用注射器和量筒测得1mL 含上述溶液50滴,把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内,让油膜在水面上尽可能散开,测出油膜的面积,便可算出油酸分子的直径。
某同学计算出的油酸分子的直径结果明显偏大,可能的原因是( ) A .油酸未完全散开 B .油酸中含有大量酒精C .计算油膜面积时将所有不足一格的方格均记为了一格D .求每滴溶液中纯油酸的体积时,1mL 溶液的滴数多记了几滴4.在“油膜法估测分子的直径”实验中将油酸分子看成是球形的,所采用的方法是( ) A .等效替代法B .控制变量法C .理想模型法D .比值定义法5.在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中,用到了“数格子”的方法,是为了估算( ) A .一滴油酸的体积B .一滴油酸酒精溶液中纯油酸形成的油膜的面积C .一个油酸分子的体积D .一个油酸分子的面积6.分子动理论较好地解释了物质的宏观热学性质。
根据分子动理论,判断下列说法中正确的是()A.显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动,这反映了炭粒分子运动的无规则性B.磁铁可以吸引铁屑,这一事实说明分子间存在引力C.压缩气体比压缩液体容易得多,这是因为气体分子间距离远大于液体分子间距离D.将体积为V的油酸酒精溶液滴在平静的水面上,扩展成面积为S的单分子油膜,则该油酸分子直径为V S7.在做“用油膜法估测分子的大小”实验时,配制好浓度为0.06%的油酸酒精溶液(单位体积溶液中含有纯油酸的体积),1 mL上述溶液用注射器刚好滴75滴;在撒有均匀痱子粉的水面上用注射器滴1滴油酸酒精溶液,水面上形成油酸薄膜,下图为油膜稳定后的形状,每个正方形小方格的边长为10 mm。
含答案九年级物理热学计算题训练
九年级热学计算专题练习1℃加热到100℃。
×l03J /〔kg ・℃×l07J /kg]解:〔1〕依据Q 吸=cm 〔t 2-t 1〕水汲取热量Q 吸=4.2×103J/〔kg ・℃〕×0.1kg×〔100℃-20℃〕=3.36×104J〔2〕由Q 吸=Q 放,Q 放=mq 得酒精质量:答:水汲取热量是3.36×104J ;至少完全燃烧1.12×10-2kg 酒精。
2、用燃气灶烧水.燃烧0.5kg 煤气.使50kg 水从20℃上升到70℃.水比热容为4.2×103J /(kg ・℃).煤气热值为4.2×107J /kg .求:〔1〕0.5kg 煤气完全燃烧放出热量.〔2〕水汲取热量.〔3〕燃气灶烧水效率.解:(1)Q 放=mq=0.5kg×4.2×107J/kg=2.1×107J(2)Q 吸=mc⊿t=50kg×4.2×103J/(kg•度)×(70-20)度=1.05×107J(3) η=(Q 吸/ Q 放)×100%=(1.05×107J /2.1×107J)×100%=50%3、小彤家运用是瓶装液化气,每瓶中装入液化气质量为21kg 。
液化气热值取5×107J /kg . 〔1〕1kg 液化气完全燃烧,释放热量是多少?〔2〕假设整瓶液化气完全燃烧释放热量60%被利用,那么散失热量是多少?〔3〕小彤想节约能源、降低能耗,假设将上述散失热量全部利用起来,可以把多少温度为20℃水加热到100℃?【c 水×103J /(kg ·℃)】解:〔1〕∵液化气热值取5×107J/kg ,∴1kg 液化气完全燃烧,释放热量是5×107J ;〔2〕整瓶液化气完全燃烧释放热量:Q 放=mq=21kg×5×107J/kg=1.05×109J ,被利用热量:Q 有用=Q 放×60%=1.05×109J×60%=6.3×108J ,散失热量:Q 散失=Q 放-Q 有用=1.05×109J-6.3×108J=4.2×108J ;〔3〕由题知,Q 散失=Q 吸=c 水m 水△t=4.2×108J ,水质量:m 水===1250kg .4、小星家太阳能热水器,水箱容积是200L .小星进展了一次视察活动:某天早上,他用温度计测得自来水温度为20℃,然后给热水器水箱送满水,中午时“温度传感器〞显示水箱中水温为45℃.请你求解以下问题:〔1〕水箱中水质量;水汲取热量【c 水×103J /(kg ·℃×107J /kg 〕解:〔1〕水体积:V=200L=200×10-3m 3,水质量:m=ρV=1×103kg/m 3×200×10-3m 3=200kg ,水汲取热量:Q 吸=cm △t=4.2×103J/〔kg•℃〕×200kg×〔45℃-20℃〕=2.1×107J ;〔2〕∵Q 吸=m′q×40%∴m′===1.25kg .4.2×108J 4.2×103J /(kg •℃)×(100℃−20℃)5、如图简易太阳能热水器受光面积1.2m 2,内装80kg 水,太阳每分钟辐射到1m 2面积上水汲取热量是7.56×104J 。
热学计算大题专项训练(含答案)
热学计算综合1、吃早饭的时候,妈妈用热水给小雪加热250g的袋装牛奶.为了使这袋牛奶的温度由12℃升高到42℃,妈妈用60℃的热水给牛奶加热.[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),该牛奶的比热容为2.5×103J/(kg•℃)].问:(1)在加热过程中,牛奶吸收了多少热量?(2)若热水放出热量的40%被牛奶吸收,问妈妈要用热水多少千克?2、德国某处农场的牛棚里,关了90头奶牛,由于棚内牛屁浓度太高,结果静电引发了牛屁爆炸,把屋顶都炸塌了下来.这是因为牛屁中含有大量的甲烷所致.据此,阿根廷科学家设计了一款“牛屁屁收集器”,在牛背上装有一个大塑料袋,通过导管收集牛体内排除的气体.若一头奶牛一天收集的气体中的甲烷,完全燃烧放出的热量全部被水吸收,可使56kg的水从30℃升高到80℃.(甲烷的热值为5.6×107J/kg,水的比热容为4.2×103J/(kg.℃),煤的热值是2.94×107J/kg).(1)求一头牛一天排出的气体中甲烷的质量是多少?(2)如果这些热量由燃烧煤来提供,煤燃烧放出的热量有40%被水吸收,则需要多少煤?3、液化石油气的热值高达4.9×107/kg,一些不法商贩为谋取暴利,常将液化石油气与价格低廉、热值仅为2.9×107J/kg 的二甲醚混合装入钢瓶内销售给客户.重庆市质监局对某液化石油气站销售的瓶装燃气进行检测:在一个标准大气压下,将体积为0.1m3的容器内装满水,已知水的初始温度为30℃,用高效炉灶燃烧瓶内燃气加热容器中的水直至恰好沸腾,瓶内液化石油气消耗了1.2kg.通过高效炉灶,水能吸收液化石油气完全燃烧释放热量的70%.已知水的比热容为c水=4.2×103J/(kg•℃),问:(1)容器内水的质量?(2)容器内的水加热至沸腾时需要吸热多少?(3)该液化石油气站销售的瓶装液化石油气有无掺混二甲醚?4、在比较“水和煤油谁吸热升温快”的过程中,某实验小组选用了两只完全相同的酒精灯分别给质量都是200g、初温都是20℃的水和煤油加热。
热学练习题(答案)
热学练习题第一章 1.3.4 1.3.6 1.4.4 1.4.6 1.4.8 1.6.9 1.6.11 1.7.21-7 水银温度计浸在冰水中时,水银柱的长度为4.0cm;温度计浸在沸水中时,水银柱的长度为24.0cm.(1) 在室温22.0℃时,水银柱的长度为多少?(2) 温度计浸在某种沸腾的化学溶液中时,水银柱的长度为25.4cm ,试求溶液的温度。
解:设水银柱长L 与温度T 成线性关系: L=at+b 当t=0℃时 则L 0=a×0+b ∴b=1. 代入上式 L=at+1. 当t 1=100℃时 则L 1=at 1+1. ∴a=(L 1-L 0)/t 1(1) L=011L t t L L +-=0.4221000.40.24+⨯-=8.4(cm)(2) t /=(L /-L 0)/a=1000.40.240.44.25--=107℃1-9 在容积V=3L 的容器中盛有理想气体,气体密度为ρ=1.3g /L 。
容器与大气相通排出一部分气体后,气压下降了0.78atm 。
若温度不变,求排出气体的质量。
解:根据题意RT pV ν=,可得:RT M m pV =,ρpmV pRT M==1所以当温度不变时,气体的压强和密度成正比,初始密度为1.3g/L ,后来的密度为:1122ρρp p =则排除的气体的质量为:33.178.0)1()(111212⨯⨯=-=-=∆P V p p V m ρρρ大气压为1atm ,容器与大气相通即2p =1atm ,也就是1p =1+0.78=1.78atm0.781.33 1.71.78m g ∆=⨯⨯=1-16 截面为1.0cm 2的粗细均匀的U 形管,其中贮有水银,高度如图1-16所示。
今将左侧的上端封闭,将其右侧与真空泵相接,问左侧的水银将下降多少?设空气的温度保持不变,压强75cmHg 。
解:根据静力平衡条件,右端与大气相通时,作端的空气压强为大气压P 0=75cmHg ,当由端与真空泵相接时,左端空气压强为P=△l 。
热学经典题目归纳附答案
热学经典题目归纳一、解答题1.(2019·山东高三开学考试)如图所示,内高H=1.5、内壁光滑的导热气缸固定在水平面上,横截面积S=0.01m2、质量可忽略的活塞封闭了一定质量的理想气体。
外界温度为300K时,缸内气体压强p1=1.0×105Pa,气柱长L0=0.6m。
大气压强恒为p0=1.0×105Pa。
现用力缓慢向上拉动活塞。
(1)当F=500N时,气柱的长度。
(2)保持拉力F=500N不变,当外界温度为多少时,可以恰好把活塞拉出?【答案】(1)1.2m;(2)375K【解析】【详解】(1)对活塞进行受力分析P1S+F=P0S.其中P1为F=500N时气缸内气体压强P1=0.5×104Pa.由题意可知,气体的状态参量为初态:P0=1.0×105Pa,V a=LS,T0=300K;末态:P1=0.5×105Pa,V a=L1S,T0=300K;由玻意耳定律得P1V1=P0V0即P1L1S=P0L0S代入数据解得L1=1.2m<1.5m其柱长1.2m(2)汽缸中气体温度升高时活塞将向外移动,气体作等压变化 由盖吕萨克定律得10V T =22V T 其中V 2=HS . 解得:T 2=375K.2.(2019·重庆市涪陵实验中学校高三月考)底面积S =40 cm 2、高l 0=15 cm 的圆柱形汽缸开口向上放置在水平地面上,开口处两侧有挡板,如图所示.缸内有一可自由移动的质量为2 kg 的活塞封闭了一定质量的理想气体,不可伸长的细线一端系在活塞上,另一端跨过两个定滑轮提着质量为10 kg 的物体A .开始时,气体温度t 1=7℃,活塞到缸底的距离l 1=10 cm ,物体A 的底部离地h 1=4 cm ,对汽缸内的气体缓慢加热使活塞缓慢上升.已知大气压p 0=1.0×105 Pa ,试求:(1)物体A 刚触地时,气体的温度; (2)活塞恰好到达汽缸顶部时,气体的温度. 【答案】(1)119℃ (2)278.25℃ 【解析】 【详解】(1)初始活塞受力平衡:p 0S +mg =p 1S +T ,T =m A g被封闭气体压强p 1()A 0m m g p S-=+=0.8×105 Pa初状态,V 1=l 1S ,T 1=(273+7) K =280 KA 触地时p 1=p 2, V 2=(l 1+h 1)S气体做等压变化,()11112l h S l S T T += 代入数据,得T 2=392 K即t 2=119 ℃(2)活塞恰好到汽缸顶部时p 3=p 0+mgS=1.05×105 Pa , V 3=l 0S 根据理想气体状态方程,301113p l Sp l S T T = 代入数据得T 3=551.25 K即t 3=278.25℃3.如图所示,一水平固定的柱形气缸,用活塞封闭一定质量的气体。
1.热学习题解答
第二篇 热 学 第一章 温度一、选择题1.在一密闭容器中,储有A 、B 、C 三种理想气体,处于平衡状态,A 种气体的分子数密度为n 1,它产生的压强为p 1,B 种气体的分子数密度为2n 1,C 种气体分子数密度为3n 1,则混合气体的压强p 为 (A )3p 1 (B )4p 1 (C )5p 1 (D )6p 12.若理想气体的体积为V ,压强为p ,温度为T ,一个分子的质量为m ,k 为玻尔兹曼常数,R 为摩尔气体常数,则该理想气体的分子数为:(A )m pV (B )kT pV (C )RT pV (D )mT pV二、填空题1.定体气体温度计的测温气泡放入水的三相点管的槽内时,气体的压强为Pa 31065.6⨯ 。
用此温度计测量的温度时,气体的压强是 ,当气体压强是Pa 3102.2⨯时,待测温度是 k, 0C 。
三、计算题1.一氢气球在200C 充气后,压强为,半径为。
到夜晚时,温度降为100C ,气球半径缩为,其中氢气压强减为 atm 。
求已经漏掉了多少氢气第二章 气体分子动理论一、选择题1. 两个相同的容器,一个盛氢气,一个盛氦气(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6 J 热量传给氦气,使之升高到一定温度。
若使氦气也升高同样的温度,则应向氦气传递热量:(A) 6 J (B) 10 J (C) 12 (D) 5 J 2. 在标准状态下, 若氧气(视为刚性双原子分子的理想气体)和氦气的体积比2121=V V ,则其内能之比21/E E 为:(A) 1/2 (B) 5/3 (C) 5/6 (D) 3/10 3. 在容积V = 4×103-m 3的容器中,装有压强p = 5×102P a 的理想气体,则容器中气分子的平均平动动能总和为:(A) 2 J (B) 3 J (C) 5 J (D) 9 J4. 若在某个过程中,一定量的理想气体的内能E 随压强 p 的变化关系为一直线(其延长线过E ~ p 图的原点),则该过程为(A) 等温过程 (B) 等压过程(C) 等容过程 (D) 绝热过程5. 若)(v f 为气体分子速率分布函数,N 为分子总数,m 为分子质量,则)(21221v Nf mv v v ⎰d v 的物理意义是:(A) 速率为v 2的各分子的总平均动能与速率为v 1的各分子的总平均动能之差。
热学练习题含答案
一、单项选择题1. 一个容器内贮有1摩尔氢气和1摩尔氦气,若两种气体各自对器壁产生的压强分别为P1 和P2,则两者的大小关系是:(A)限耍(B)p<p2.(C)p1= p2.(D)不确定的. 答案:C2双原子理想气体,作等压膨胀,若气体膨胀过程从热源吸收热量700J,则该过程气体对外做功为:a、200Jb、350Jc、300Jd、250J 答案:A3. 下列方程中,哪一个不是绝热过程方程;a、TV S=常量;b、P I T T=常量;c、P y V=常量;d、PV y =常量答案:C4.设单原子理想气体由平衡态A,经一平衡过程变化到状态B,如果变化过程不知道,但A, B两状态的P, V, T都已知,那么就可以求出:a、气体膨胀所做的功;b、气体传递的热量;c、气体内能的变化;d、气体的总质量。
答案:C5.某理想气体状态变化时,内能与温度成正比,则气体的状态变化过程是:a、一定是等压过程;b、一定是等容过程;c、一定是绝热过程;d、以上过程都有可能发生。
答案:D6.两瓶不同种类的气体,分子平均平动动能相等,但气体密度不同,则:a、温度和压强都相同;b、温度相同,内能也一定相同;c、温度相同,但压强不同;d、温度和压强都相不同。
答案:C7.室温下的双原子分子理想气体,在等压膨胀的情况下,系统对外所作的功与从外界吸收的热量之比为A/Q为:a、 1/3b、2/7c、2/5d、 1/4 答案:B8.对于理想气体系统来说,下列过程中,哪个过程系统所吸收的热量、内能的增量和对外做的功三者皆为负值:a、等压压缩过程;b、等容降压;c、等温膨胀;d、绝热膨胀。
答案:A9.摩尔数相同的氧气和氦气(视为理想气体),分别从同一初始状态开始作等温膨胀,终态体积相同,则此两种气体在这一膨胀过程中:a、吸热相同,但对外做功不同;b、吸热不同,但对外做功相同;c、对外做功和吸热均不相同d、对外做功和吸热都相同答案:D 10.根据热力学第二定律可知: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道高温物体;c 、 不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程;d 、 一切自发过程都是不可逆的。
热学试题1---4及答案
热学模拟试题一一、 填空题1.lmol 的单原子分子理想气体,在1atm 的恒定压强下,从0℃加热到100℃, 则气体的内能改变了_____J .(普适气体常量R=8.31J ·mol -1·k -1)。
2.右图为一理想气体几种状态变化过程的p-v 图,其中MT 为等温线,MQ 为绝热线,在AM,BM,CM 三种准静态过程中: (1) 温度升高的是___ 过程; (2) 气体吸热的是______ 过程. 3.所谓第二类永动机是指 _______________________________________ ;它不可能制成是因为违背了___________________________________。
4.处于平衡状态下温度为T 的理想气体,kT 23的物理意义是 ___________________________.(k 为玻尔兹曼常量).5.图示曲线为处于同一温度T 时氦(原子量 4)、氖(原子量20)和氩(原子量40)三种气体分子的速率分布曲线。
其中:曲线(a)是______ 分子的速率分布曲线; 曲线(b)是_________气分子的速率分布曲线; 曲线(c)是_________气分子的速率分布曲线。
6.处于平衡态A 的一定量的理想气体,若经准静态等体过程变到平衡态B ,将从外界吸收热量416 J ,若经准静态等压过程变到与平衡态B 有相同温度的平衡态C ,将从外界吸收热量582J ,所以,从平衡态A 变到平衡态C 的准静态等压过程中气体对外界所作的功为_____________________。
7. 一定量的某种理想气体在等压过程中对外作功为200J .若此种气体为单原子分子气体,则该过程中需吸热__________J ;若为双原子分子气体,则需吸热_____________J 。
8.一定量的理想气体,在p —T 图上经历一个如图所示的循环过程(a→b→c→d→a),其中a→b,c→d 两个过程是绝热过程,则该循环的效率η=_________________。
中考物理《热学实验》专项练习题(含答案)
中考物理《热学实验》专项练习题(含答案)学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________1. 在探究“海波熔化时温度随加热时间变化的规律”时,某同学根据实验目的,进行了认真规范的实验操作。
当海波开始熔化时,他每隔1min记录一次海波的温度,获得的实验数据如下表所示。
根据实验数据可得出的结论是_____________,可判断出海波是________(选填“晶体”或“非晶体”)。
加热时间/min 0 1 2 3 4 5海波的温度℃48 48 48 48 48 48 2. 探究固体熔化时温度的变化规律实验中,组装如图甲所示的实验装置,在两个分别盛有海波和蜂蜡的试管中各插入一支温度计,再将试管放在盛水的烧杯中。
用酒精灯对烧杯缓慢加热,仔细观察温度计的示数变化和试管内海波及蜂蜡的问题变化情况。
记录温度随时间变化的规律如图乙所示。
(1)由甲图可知,海波和蜂蜡在熔化时都需要不断___________(选填“吸热”或“放热”);(2)分析乙图可知,海波和蜂蜡温度变化的不同点在___________(选填“熔化前”或“熔化中”)。
3.在探究“物质熔化规律”的实验中,小芳将质量相等的冰和石蜡分别装在两个相同的试管中,并放在同一个装有水的大烧杯中进行加热,如图甲所示。
装冰的试管中从2min开始出现液体到6min固态物质完全消失,装石蜡的试管中从4min开始出现液体到9min固态物质完全消失。
(1)图甲中,实验器材的安装顺序是______(选填“从上至下”或“从下至上”);(2)图乙中根据实验数据已经绘制出石蜡的温度随时间变化的图象,同时在坐标纸上将冰的实验记录数据描点如图,请用笔画线,将图像补充完整______;(3)根据完成后的图像可以判断______(选填“冰”或“石蜡”)是晶体,其熔化过程经历了______min;(4)实验中还发现:当冰全部熔化后,继续加热使烧杯中的水沸腾并持续一段时间,发现试管中的水始终不会沸腾,其原因可能是______。
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。
(完整版)大学物理热学习题附答案
一、选择题1.一定量的理想气体贮于某一容器中,温度为T ,气体分子的质量为m 。
根据理想气体的分子模型和统计假设,分子速度在x 方向的分量平方的平均值 (A) m kT x 32=v (B) m kT x 3312=v (C) m kT x /32=v (D) m kT x /2=v2.一定量的理想气体贮于某一容器中,温度为T ,气体分子的质量为m 。
根据理想气体分子模型和统计假设,分子速度在x 方向的分量的平均值 (A) m kT π8=x v (B) m kT π831=x v (C) m kT π38=x v (D) =x v 03.温度、压强相同的氦气和氧气,它们分子的平均动能ε和平均平动动能w 有如下关系:(A) ε和w都相等 (B) ε相等,w 不相等 (C) w 相等,ε不相等 (D) ε和w 都不相等4.在标准状态下,若氧气(视为刚性双原子分子的理想气体)和氦气的体积比V 1 / V 2=1 / 2 ,则其内能之比E 1 / E 2为:(A) 3 / 10 (B) 1 / 2 (C) 5 / 6 (D) 5 / 35.水蒸气分解成同温度的氢气和氧气,内能增加了百分之几(不计振动自由度和化学能)?(A) 66.7% (B) 50% (C) 25% (D) 06.两瓶不同种类的理想气体,它们的温度和压强都相同,但体积不同,则单位体积内的气体分子数n ,单位体积内的气体分子的总平动动能(E K /V ),单位体积内的气体质量ρ,分别有如下关系:(A) n 不同,(E K /V )不同,ρ不同 (B) n 不同,(E K /V )不同,ρ相同(C) n 相同,(E K /V )相同,ρ不同 (D) n 相同,(E K /V )相同,ρ相同7.一瓶氦气和一瓶氮气密度相同,分子平均平动动能相同,而且它们都处于平衡状态,则它们(A) 温度相同、压强相同 (B) 温度、压强都不相同(C) 温度相同,但氦气的压强大于氮气的压强(D) 温度相同,但氦气的压强小于氮气的压强8.关于温度的意义,有下列几种说法:(1) 气体的温度是分子平均平动动能的量度;(2) 气体的温度是大量气体分子热运动的集体表现,具有统计意义;(3) 温度的高低反映物质内部分子运动剧烈程度的不同;(4) 从微观上看,气体的温度表示每个气体分子的冷热程度。
高中物理《热学》练习题(附答案解析)
高中物理《热学》练习题(附答案解析)学校:___________姓名:___________班级:___________一、单选题1.关于两类永动机和热力学的两个定律,下列说法正确的是( )A .第二类永动机不可能制成是因为违反了热力学第一定律B .第一类永动机不可能制成是因为违反了热力学第二定律C .由热力学第一定律可知做功不一定改变内能,热传递也不一定改变内能,但同时做功和热传递一定会改变内能D .由热力学第二定律可知从单一热源吸收热量,完全变成功是可能的2.下列关于系统是否处于平衡态的说法,正确的是( )A .将一根铁丝的一端插入100℃的水中,另一端插入0℃的冰水混合物中,经过足够长的时间,铁丝处于平衡态B .两个温度不同的物体相互接触时,这两个物体组成的系统处于非平衡态C .0℃的冰水混合物放入1℃的环境中,冰水混合物处于平衡态D .压缩密闭容器中的空气,空气处于平衡态3.分子直径和分子的质量都很小,它们的数量级分别为( )A .102610m,10kg d m --==B .102910cm,10kg d m --==C .102910m,10kg d m --==D .82610m,10kg d m --==4.下列现象中,通过传热的方法来改变物体内能的是( )A .打开电灯开关,灯丝的温度升高,内能增加B .太阳能热水器在阳光照射下,水的温度逐渐升高C .用磨刀石磨刀时,刀片的温度升高,内能增加D .打击铁钉,铁钉的温度升高,内能增加5.图甲是一种导热材料做成的“强力吸盘挂钩”,图乙是它的工作原理图。
使用时,按住锁扣把吸盘紧压在墙上(图乙1),吸盘中的空气(可视为理想气体)被挤出一部分。
然后把锁扣缓慢扳下(图乙2),让锁扣以盘盖为依托把吸盘向外拉出。
在拉起吸盘的同时,锁扣对盘盖施加压力,致使盘盖以很大的压力压住吸盘,保持锁扣内气体密闭,环境温度保持不变。
下列说法正确的是( )A .锁扣扳下后,吸盘与墙壁间的摩擦力增大B .锁扣扳下后,吸盘内气体分子平均动能增大C .锁扣扳下过程中,锁扣对吸盘中的气体做正功,气体内能增加D .锁扣扳下后吸盘内气体分子数密度减小,气体压强减小6.以下说法正确的是( )A .气体对外做功,其内能一定减小B .分子势能一定随分子间距离的增加而增加C .烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面,熔化的蜂蜡呈椭圆形,说明蜂蜡是晶体D .在合适的条件下,某些晶体可以转变为非晶体,某些非晶体也可以转变为晶体7.在汽缸右侧封闭一定质量的理想气体,压强与大气压强相同。
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一、单项选择题
1. 一个容器内贮有1摩尔氢气和1摩尔氦气,若两种气体各自对器壁产生的压强分别为p 1和p 2,则两者的大小关系是:
(A) p 1>p 2 .
(B) p 1<p 2 .
(C) p 1= p 2 .
(D) 不确定的. 答案:C
2双原子理想气体,作等压膨胀,若气体膨胀过程从热源吸收热量700J,则该过程气体对外做功为:
a 、 200J
b 、 350J
c 、 300J
d 、 250J 答案:A
3. 下列方程中,哪一个不是绝热过程方程;
a 、 1-γTV
=常量; b 、 1P T γγ--=常量;
c 、 V P γ
=常量;
d 、 γPV =常量 答案:C
4. 设单原子理想气体由平衡态A,经一平衡过程变化到状态B,如果变化过程不知道,但A,B两状态的P,V,T都已知,那么就可以求出:
a 、 气体膨胀所做的功;
b 、 气体传递的热量;
c 、 气体内能的变化;
d 、 气体的总质量。
答案:C
5. 某理想气体状态变化时,内能与温度成正比,则气体的状态变化过程是:
a 、 一定是等压过程;
b 、 一定是等容过程;
c 、 一定是绝热过程;
d 、 以上过程都有可能发生。
答案:D
6. 两瓶不同种类的气体,分子平均平动动能相等,但气体密度不同,则:
a 、 温度和压强都相同;
b 、 温度相同,内能也一定相同;
c 、 温度相同,但压强不同;
d 、 温度和压强都相不同。
答案:C
7. 室温下的双原子分子理想气体,在等压膨胀的情况下,系统对外所作的功与从外界吸收的热量之比为A /Q 为:
a 、 1/3
b 、 2/7
c 、 2/5
d、1/4答案:B
8.对于理想气体系统来说,下列过程中,哪个过程系统所吸收的热量、内能的增量和对外
做的功三者皆为负值:
a、等压压缩过程;
b、等容降压;
c、等温膨胀;
d、绝热膨胀。
答案:A
9.摩尔数相同的氧气和氦气(视为理想气体),分别从同一初始状态开始作等温膨胀,终
态体积相同,则此两种气体在这一膨胀过程中:
a、吸热相同,但对外做功不同;
b、吸热不同,但对外做功相同;
c、对外做功和吸热均不相同
d、对外做功和吸热都相同答案:D
10.根据热力学第二定律可知:
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道高温物体;
c、不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程;
d、一切自发过程都是不可逆的。
答案:D
11.摩尔数相同的三种气体Ne、O2、CO2(视为理想气体),它们各自独立地进行等压膨胀,
如果对外做的功A与内能增量ΔE的比值为2﹕5,则该种气体为
a)CO2
b)Ne
c)O2
d)不能确定。
答案:C
12.一定量的理想气体分别经等压、等容和绝热过程后,气体的内能增量均为ΔE,则在上
述三个过程中应是:
a)温度变化相同,吸热也相同
b)温度变化不相同,但吸热相同
c)温度变化相同,但吸热不相同
d)温度变化不相同,吸热也不相同答案:C
13.在麦克斯韦速率分布律中,速率分布函数f(v)的物理意义可理解为:
a)速率在v附近单位速率间隔内的分子数;
b)速率等于v的分子数占总分子数的比率;
c)速率在v附近单位速率间隔内的分子数占总分子数的比率;
d)速率为v的分子数。
答案:C
14.设速率分布函数为f(v),在N个理想气体分子的容器中,气体分子速率在v1~v2间的分
子数为()
(A)⎰2
1
)
(
v
v
dv
v
f
(B))
)(
(
1
2
v
v
v
f-
(C)⎰2
1
)
(
v
v
dv
v
Nf
(D))
)(
(
1
2
v
v
v
Nf-答案:C
15.1mol刚性双原子理想气体分子在温度为T时,其内能为()
(A)
RT
3
2
(B)
kT
2
3
(C)
RT
2
5
;(D)
kT
2
5。
答案:C
16.压强为p、体积为V的氢气的内能为()
(A)
pV
2
5
(B)
pV
2
3
(C)
pV
2
1
(D)
pV
2
7
答案:A
17.一瓶氦气和一瓶氮气密度相同,分子平均平动动能相同,而且他们都处于平衡态,则他
们()
(A)温度相同、压强相同
(B)温度、压强都不相同
(C)温度相同,但氦气的压强大于氮气的压强
(D)温度相同,但氦气的压强小于氮气的压强答案:D
18.在下列理想气体各种过程中,那些过程可能发生?()答案:D
(A) 等体加热,内能减少,压强升高(B) 等温压缩,吸收热量,压强升高
(C) 等压压缩,吸收热量,内能增加(D) 绝热压缩,内能增加,压强升高
19.一定量的理想气体,从p-V图上初态a经历①
或②过程到达末态b,已知a、b两态处于同一
条绝热线上(图中虚线所示),问各过程中气体
吸热还是放热。
()答案:B
(A) ①过程吸热,②过程放热
(B) ①过程放热,②过程吸热
(C) 两种过程都吸热
(D) 两种过程都放热
20.在600K的高温热源和300K的低温热源间工作
的卡诺热机,理论上最大效率可达到()答案:C
(A) 100% (B) 75%
(C) 50% (D) 25%
21.致冷系数为6的一台冰箱,如果致冷量为1.08⨯106J. h-1,则冰箱一昼夜的耗电量为()
(A) 1.2度 (B) 7.2度
(C) 50度 (D) 4.32⨯106度答案:A
22 麦克斯韦速率分布曲线如图10.2所示,图中A、B两部分
面积相等,则该图表示()答案:D
(A) v0为最可几速率.
(B) v0为平均速率.
(C) v0为方均根速率.
(D) 速率大于和小于v0的分子数各占一半.
二、填空题
1、两个卡诺循环如图所示,它们的循环面积相等,则:
(1)它们吸热和放热的差值
(2)对外作的净功
(3)效率(填相同或不同)
(相同,相同,不同)
2、刚性双原子分子的自由度为i = ,由该分子构成的理想气体的定体摩尔热容为
C V = ,定压摩尔热容为C P = 。
(5,(5 R /2), (7/2)R )
3.某理想气体等温压缩到给定体积时外界对气体作功|A 1|,又经绝热膨胀返回原来体积时
气体对外作功|A 2|,则整个过程中:从外界吸收的热量Q 为 ;内能增加
了 。
(1||A -;2||A -)
4.一定量的理想气体,从同一状态开始使其容积由V 1膨胀到2V 1,分别经历以下三种过程:
(1)等压过程;(2)等温过程;(3)绝热过程。
则 过程气体对外作功最多; 过程气体内能增加最多; 过程气体吸收热量最多。
(等压;等压;等压)
5.图a 是氢和氧在同一温度下的两条麦克斯韦速率分布曲线,则曲线(1)代表 ,
曲线(2)代表 (填氢或氧);图(b)是某种气体在不同温度下的两条麦克斯韦速
率分布曲线,则曲线(1)的温度较 ,曲线(2)的温度较 。
(填高或低)
答:图(a)中(1)表示氧,(2)表示氢;图(b)中(2)温度高.(氧,氢,低,高)
题6-10图
6.一循环过程如题右图所示,则ab 表示 过程,bc
表示 过程,ca 表示 过程。
(等体,等压,等
温)
三、判断题
1.平衡态就是所有分子都静止的状态。
( × )
2. 内能减少的等容加热过程不可能发生。
( √ )
3. 若对热力学系统加热,系统的温度有可能不升高。
( √ )
4. 准静态过程中系统对外界所做的功是过程量。
( √ )
5. 同温度下,相同质量的氢气和氧气具有相同的内能。
( × )
6. 热力学第一定律是包含热现象在内的动量守恒定律。
( × )
7. 理想气体在绝热膨胀过程中,内能的改变量E ∆>0。
( × )
8.平衡态就是所有分子都静止的状态。
( × )
9.无论发生什么样的过程,热量都不能从低温物体传向高温物体 ( × )
10.在P-V 图上的任一条曲线表示的过程一定是准静态过程。
( √ )
11.物体的温度越高,热量一定越多 ( × )
12. 最概然速率就是所有分子中的最大速率 ( × )。