热学试题1---4及答案
物化1-4章练习题答案
第一章热力学第一定律1、热力学第一定律的数学表示式只能适用于（2）（1）理想气体（2）封闭体系（3）孤立体系（4）敞开体系2、一封闭体系，当状态从A到B发生变化时经历二条任意的不同途径，则（3）（1）Q1=Q2（2）W1=W21（3）Q1-W1=Q2-W2(4) ∆U=0 A 2 B3、25 C时有反应C6H6(l)+7.5O2=3H2O(l)+6CO2(g)，若反应中各物质均可视为理想气体，则其 ∆H与 ∆U之差约为（ 1 ）（1）-3.7kJ (2)1.2 (3)-1.2 (4)3.74、若已知H2O(l)及CO(g)在298K时的标准生成焓 ∆fH o m分别为-242及111kJ.mol-1，则反应H2O(l)+C(s)=H2(g)+CO(g)的反应热为（ 4 ）kJ(1)-353 (2)-131 (3)131 (4)3535、已知25︒C时反应的½H2 (g)+½Cl2(g)=HCl(g) ∆H为-92.5kJ，则此时反应的∆U（ 4 ）（1）无法知道（2）一定大于∆ H （3）一定小于 ∆H （4）等于 ∆H6、1mol液体苯在298K时置于弹式量热计中完全燃烧，生成水和二氧化碳气体，同时放出热量3264kJ，则其等压燃烧热Qp约为（ 4 ）kJ(1)3268 (2)-3265(3)3265(4)-32687、已知反应H2(g)+½O2=H2O(g)+的∆ H，下列说法中，何者不正确？( 2 )(1) ∆H是H2O(g)的生成热(2) ∆ H是H2(g)的燃烧热(3)∆ H与反应的 ∆U数值不等（4） ∆H是负值8、已知反应CO(g)+ )+½O2=CO2(g)的 ∆H，下列说法中何者是不正确的？( 1 )(1) ∆H是CO2(g)的生成热(2) ∆H是CO(g)的燃烧热(3) ∆H与反应的 ∆U数值不等（4）∆ H是负值9、 H=Qp 的适用条件是（ 4 ）(1)可逆过程 (2) 理想气体(3) 等压的化学反应 (4)等压只作膨胀功10、反应在298K时CH3CHO(g)=CH4(g)+CO(g)的 ∆H为-16.74kJ.K-1，并从各物质的Cp值可知反应 ∆ Cp的值为16.74J.K-1，则该反应的反应热为零时，反应温度约为（ 1 ）(1)1298K (2)1000K (3)702K (4)299K11、3mol单原子理想气体，从初态T 1 =300K，P1=1atm反抗恒定的外压0.5atm作不可逆膨胀，至终态T2=300K，P2=0.5atm 。
传热学试卷和答案
传热学（一）第一部分选择题1. 在稳态导热中 , 决定物体内温度分布的是 ( )A. 导温系数B. 导热系数C. 传热系数D. 密度2. 下列哪个准则数反映了流体物性对对流换热的影响 ?( )A. 雷诺数B. 雷利数C. 普朗特数D. 努谢尔特数3. 单位面积的导热热阻单位为 ( )A. B. C. D.4. 绝大多数情况下强制对流时的对流换热系数 ( ) 自然对流。
A. 小于B. 等于C. 大于D. 无法比较5. 对流换热系数为 100 、温度为 20 ℃的空气流经 50 ℃的壁面，其对流换热的热流密度为（）A. B. C. D.6. 流体分别在较长的粗管和细管内作强制紊流对流换热，如果流速等条件相同，则（）A. 粗管和细管的相同B. 粗管内的大C. 细管内的大D. 无法比较7. 在相同的进出口温度条件下，逆流和顺流的平均温差的关系为（）A. 逆流大于顺流B. 顺流大于逆流C. 两者相等D. 无法比较8. 单位时间内离开单位表面积的总辐射能为该表面的（）A. 有效辐射B. 辐射力C. 反射辐射D. 黑度9. （）是在相同温度条件下辐射能力最强的物体。
A. 灰体B. 磨光玻璃C. 涂料D. 黑体10. 削弱辐射换热的有效方法是加遮热板，而遮热板表面的黑度应（）A. 大一点好B. 小一点好C. 大、小都一样D. 无法判断第二部分非选择题•填空题（本大题共 10 小题，每小题 2 分，共 20 分）11. 如果温度场随时间变化，则为。
12. 一般来说，紊流时的对流换热强度要比层流时。
13. 导热微分方程式的主要作用是确定。
14. 当 d 50 时，要考虑入口段对整个管道平均对流换热系数的影响。
15. 一般来说，顺排管束的平均对流换热系数要比叉排时。
16. 膜状凝结时对流换热系数珠状凝结。
17. 普朗克定律揭示了按波长和温度的分布规律。
18. 角系数仅与因素有关。
19. 已知某大平壁的厚度为 15mm ，材料导热系数为 0.15 ，壁面两侧的温度差为 150 ℃，则通过该平壁导热的热流密度为。
传热学试题库·答案
《传热学》试题库第一章概论一、名词解释1．热流量：单位时间内所传递的热量2．热流密度：单位传热面上的热流量3．导热：当物体内有温度差或两个不同温度的物体接触时，在物体各部分之间不发生相对位移的情况下，物质微粒(分子、原子或自由电子)的热运动传递了热量，这种现象被称为热传导，简称导热。
4．对流传热：流体流过固体壁时的热传递过程，就是热对流和导热联合用的热量传递过程，称为表面对流传热，简称对流传热。
5．辐射传热：物体不断向周围空间发出热辐射能，并被周围物体吸收。
同时，物体也不断接收周围物体辐射给它的热能。
这样，物体发出和接收过程的综合结果产生了物体间通过热辐射而进行的热量传递，称为表面辐射传热，简称辐射传热。
6．总传热过程：热量从温度较高的流体经过固体壁传递给另一侧温度较低流体的过程，称为总传热过程，简称传热过程。
7．对流传热系数：单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的对流传热量，单位为W／(m2·K)。
对流传热系数表示对流传热能力的大小。
8．辐射传热系数：单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的辐射传热量，单位为W／(m2·K)。
辐射传热系数表示辐射传热能力的大小。
9．复合传热系数：单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的复合传热量，单位为W／(m2·K)。
复合传热系数表示复合传热能力的大小。
10．总传热系数：总传热过程中热量传递能力的大小。
数值上表示传热温差为1K时，单位传热面积在单位时间内的传热量。
二、填空题1．热量传递的三种基本方式为、、。
（热传导、热对流、热辐射）2．热流量是指，单位是。
热流密度是指，单位是。
（单位时间内所传递的热量，W，单位传热面上的热流量，W/m2）3．总传热过程是指，它的强烈程度用来衡量。
(热量从温度较高的流体经过固体壁传递给另一侧温度较低流体的过程，总传热系数)4．总传热系数是指，单位是。
（传热温差为1K时，单位传热面积在单位时间内的传热量，W／(m2·K)）5．导热系数的单位是；对流传热系数的单位是；传热系数的单位是。
传热学核心考点模拟试题
3．如图所示的二维、含有内热源、常物性的稳态导热问题，试导出内角顶节点 O（m,n）的 离散方程式。且Δx=Δy时，解出内角顶节点 O（m,n）的温度分布
4．一直径为 0.8m的薄壁球形液氧贮存容器，被另一个直径为 1.2m的同心薄壁 容器所包围。两容器表面为不透明漫灰表面，发射率均为 0.05，两容器表面之 间是真空的，如果外表面的温度为 300K，内表面温度为 95K，试求由于蒸发使 液氧损失的质量流量。液氧的蒸发潜热为 2.13×105J/kg。 5．在一逆流式水-水换热器中，管内为热水，进口温度 =100℃,出口温度 =80℃；管外 流过冷水，进口温度 =20℃，出口温度 =70℃。总换热量Ф=350kW，共有 53 根内径为 16mm、壁厚为 1mm的管子，管壁导热系数λ=40W/(m·K)，管外流体的表 面传热系数 h0=1500W/(m2·K)，管内流体为一个流程。假设管子内、外表面都是洁 净的，试确定所需的管子长度。（17分） 准则方程： 水的物性简表：
准则方程：
水的物性简表：
℃
20 45 70 80 90 100
4.183 4.174 4.187 4.195 4.208 4.220
998.2 990.1 977.7 971.8 965.3 958.4
59.9 64.15 66.8 67.4 68.0 68.3
1004 601.4 406.1 355.1 314.9 282.5
一．填空题
传热学模拟试题（一）
1．导热系数是由式
定义的，式中符号 q表示沿 n方向的
，
是
。
2．可以采用集总参数法的物体，其内部的温度变化与坐标
。
3．温度边界层越________，则对流换热系数越小，为了强化传热，应使温度边界层
沈维道《工程热力学》(第4版)章节题库(第1~4章)【圣才出品】
沈维道《工程热力学》（第4版）章节题库第1章基本概念及定义一、选择题1．绝热系与外界没有（）交换。
A．热量B．物质C．功【答案】A2．功损来自于（）。
A．不等温传热B．物质交换C．运动摩擦【答案】C3．（）过程是可逆过程。
A．可以从终态回复到初态的B．没有摩擦的C．没有摩擦的准静态过程D．没有温差的【答案】C4．可逆过程与准静态过程的主要区别是（）。
A．可逆过程比准静态过程进行得陕得多B．准静态过程是进行得无限慢的过程C．可逆过程不但是内部平衡，而且与外界平衡D．可逆过程中工质可以恢复为初态【答案】C5．可逆过程一定是（）。
A．非平衡过程B．准静态过程C．自发过程D．工质可以恢复到初态的过程【答案】B6．系统处于平衡状态时（）。
A．表压力不变B．绝对压力不变C．表压力和绝对压力都不变D．表压力和绝对压力都改变【答案】B【解析】系统处于平衡状态的条件是在没有外界影响的条件下，系统内外没有温差、压力差及其他势差，所以平衡态系统的绝对压力必定不变。
而绝对压力等于表压力加当地大气压力，表压力不变并不能保证绝对压力保持不变。
同时，表压力和绝对压力都不变就要求当地大气压也不变，没有必要。
7．不计恒力场作用，平衡态单相系统内各点的状态参数，如密度（）。
A．在不断地变化B．必定是接近相等C．必定是均匀一致的D．不一定是均匀一致【答案】C【解析】处于平衡态系统的状态参数保持恒定，同时，不计恒力场作用时，复相系的密度可以不同，但单相系统内各点的状态参数必定是均匀一致的。
8．经过一个不可逆循环，工质不能恢复原来状态（）。
A．这种说法是错的B．这种说法是正确的C．这种说法在一定条件下是正确的D．无法判断【答案】A【解析】虽然循环可以分为可逆循环和不可逆循环，但所有循环的共同特征是系统（这里即是工质）恢复原来状态。
9．有下列说法，正确的是（）。
A．孤立系统内工质的状态不能发生变化B．系统在相同的初、终状态之间的可逆过程中作功相同C．经过一个不可逆过程后，工质可以回复到原来的状态D．质量相同的物体A和B，因，所以物体A具有的热量较物体B为多【答案】C【解析】孤立系虽与外界无质量及能量的交换，但系统内可以发生状态变化，从不平衡趋向平衡，唯有已达平衡态的孤立系内工质的状态参数不能发生变化；功是过程量，除系统的初、终态还与中间过程有关，在相同的初、终状态之间可能有很多中间过程不同的可逆过程；热量是越过边界传递的能量，所以即使是同种物质、质量相同，温度不同，也只能说它们的热力学能不同；工质经过不可逆过程后，只要花费代价总是可以回复到原来状态的。
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=_________________。
传热学第五第1-4章习题解答
《传热学》（第五版）第0章-第3 章习题解答第0章 绪论0-4、解答题略。
0-6 答:对流换热和对流不是同一现象.热对流是指:若流体有宏观运动，且内部存在温差，则由于流体各部分之间发生相对位移，冷热流体相互掺混而产生的热量传递现象，简称对流.如热空气往上升时,把热量传给上部空间的冷空气的流动属于对流.对流换热是指流体在与它温度不同的壁面上流动时，二者之间（流体与壁面之间）产生的热量交换现象。
它是导热与热对流同时存在的复杂热传递过程。
如暖气片周围的空气受热后,沿着教室墙壁的流动;热水在热力管道内的流动等属于对流换热.0-6 答:首先,冬季和夏季的最大区别在于室外温度的不同.夏季室外温度比室内温度高,因此通过墙壁的热量传递是由室外传向室内.而冬季室外气温比较比室内低, 通过墙壁的热量传递是由室内传向室外.因此冬季和夏季墙壁内表面的温度不同,夏季高而冬季低.因此人体在冬季通过辐射而与墙壁的散热比夏季高很多.人对冷暖感觉的衡量指标是散热量的大小而不是温度的高低,即当人体散热量少时感到热, 人体散热量多时感到冷.拉上窗帘后顿觉暖和,是因为窗帘起到了保温层的作用,减少了通过窗户向外散失的热量,故顿觉暖和!0-9 答:真空玻璃夹层:阻止热传导和对流换热;夹层内镀银:反射辐射热;热量如何通过瓶胆传到外界: 略瓶胆的玻璃尖嘴打破变得很差,因为空气进入夹层后,会由于空气与瓶胆壁面之间的对流换热而引起热量散失. 0-13：解： 61.0124161.036.08711121=++=++=h h R k λδ(m 2·K)/W 64.1610.011===k R k W/(m 2·K) 92.45)1018(64.1)(21=+=-=f f t t k q W/m 2 ∵)(111w f t t h q -= ∴47.178792.4518111=-=-=h q t t f w ℃ 又∵)(222f w t t h q -= ∴63.912492.4510222-=+-=+=h q t t f w ℃38.292.45⨯⨯==ΦqA =385.73 W0-14：解：4104.723452.0-⨯=⨯⨯==A R A λδ K/W (面积为A 2的平板表面上的热阻) 3104.4452.0-⨯===λδR (m 2·K)/W （单位面积热阻）431007.3104.4150285⨯=⨯-=∆=-R t q W/m 2 541084.161007.3⨯≈⨯⨯==ΦqA W0-15：解： ∵)(f w t t h q -= ∴15573511085=+=+=h q t t f w ℃ W7.20065.214.31050511023=⨯⨯⨯⨯=⋅⋅==Φ-lR q qA π0-17：解： （1）012.0851500011121=+=+=h h R (m 2·K)/W 3.83012.011===R k W/(m 2·K) 90963624)45500(3.83=⨯-⨯=∆=ΦtA k W（2）92820024)45500(85'=⨯-⨯=∆=ΦtA k W误差%2909636909636928200%100'≈-=⨯ΦΦ-Φ=ε （3）可以忽略，因为厚度很小，金属的导热系数较大，则导热热阻λδ很小。
高二物理热学试题答案及解析
高二物理热学试题答案及解析1.一位质量为60 kg的同学为了表演“轻功”，他用打气筒给4只相同的气球充以相等质量的空气（可视为理想气体），然后将这4只气球以相同的方式放在水平放置的木板上，在气球的上方放置一轻质塑料板，如图所示。
（1）关于气球内气体的压强，下列说法正确的是_________A.大于大气压强B.是由于气体重力而产生的C.是由于气体分子之间的斥力而产生的D.是由于大量气体分子的碰撞而产生的（2）在这位同学慢慢站上轻质塑料板中间位置的过程中，球内气体温度可视为不变。
下列说法正确的是_________A.球内气体体积变大B.球内气体体积变小C.球内气体内能变大D.球内气体内能不变(3) 为了估算气球内气体的压强，这位同学在气球的外表面涂上颜料，在轻质塑料板面和气球一侧表面贴上间距为2.0 cm的方格纸。
表演结束后，留下气球与方格纸接触部分的“印迹”如图所示。
若表演时大气压强为1.013105Pa，忽略气球张力和塑料板的重力，取g="10" m/s2，则气球内气体的压强 Pa。
（取3位有效数字）。
（4）气球在没有贴方格纸的下层木板上也会留下“印迹”，这一“印迹”面积与方格纸上留下的“印迹”面积存在什么关系？【答案】（1） AD （2） BD （3）1.05×105（4）相等【解析】（1）气球内气体的压强大于大气压强，是由于大量气体分子的碰撞而产生的，AD对；（2）在这位同学慢慢站上轻质塑料板中间位置的过程中，压强增大体积减小，温度不变内能不变，BD对；（3）略（4）略2.关于下列四幅图中所涉及物理知识的论述中，正确的是A．甲图中，由两分子间作用力随距离变化的关系图线可知，当两个相邻的分子间距离为r0时，它们间相互作用的引力和斥力均为零B．乙图中，在固体薄片上涂上石蜡，用烧热的针接触其上一点，从石蜡熔化情况可判定固体薄片必为晶体C．丙图中，食盐晶体的物理性质沿各个方向都是一样的D．丁图中，微粒的运动就是物质分子的无规则热运动，即布朗运动【答案】B时，它们间相互作用的引力和斥力的合力为零，A错误；【解析】当两个相邻的分子间距离为r在乙图中可以看到固体薄板为晶体，B正确；晶体的特点各向异性，C错误；微粒的运动是液体分子无规则运动的反映，D错误；故选B.【考点】分子间的作用力、晶体和非晶体的特点、分子热运动。
4热力学 习题及答案
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a ｂ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Q 1,Q ２的关系为 [ Ｂ ]（A ） Ｑ1<０，Q １>Q 2 ; (B ） Q 1>0, Q 1＞Q 2 ；（C) Q 1＜0,Q 1<Q 2 ; (D) Q 1>0, Q 1<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、内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p V1、有1m ｏl 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_____11W η=-＿_＿__．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)p ｄV=(m ／Ｍ)R ｄT 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T 0,2T 0，3T 0三条等温线与两条绝热线围成三个卡诺循环：(1)abcd ａ；（2)dc ｅf ｄ;(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，系统的内能增量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）。
传热学课后习题答案(第四版)
第1章1-3 解：电热器的加热功率： kW W tcm QP 95.16.195060)1543(101000101018.4633==-⨯⨯⨯⨯⨯=∆==-ττ15分钟可节省的能量：kJ J t cm Q 4.752752400)1527(15101000101018.4633==-⨯⨯⨯⨯⨯⨯=∆=-1-33 解：W h h t t A w f 7.45601044.02.061)]10(2[6311)(2121=++--⨯=++-=Φλδ如果取K m W h ./3022=，则W h h t t A w f 52.45301044.02.061)]10(2[6311)(2121=++--⨯=++-=Φλδ即随室外风力减弱，散热量减小。
但因墙的热阻主要在绝热层上，室外风力变化对散热量的影响不大。
第2章2-4 解：按热平衡关系有：)(1222121f w BBA A w f t t h h t t -=++-λδλδ，得：)2550(5.906.01.0250150400-=++-B Bδδ，由此得：,0794.0,0397.0m m A B ==δδ 2-9 解：由0)(2121=+=w w m t t t ℃从附录5查得空气层的导热系数为K m W ⋅/0244.0空气λ 双层时：W t t A w w s 95.410244.0008.078.0006.02)]20(20[6.06.02)(21=+⨯--⨯⨯=+-=Φ空气空气玻璃玻璃λδλδ单层时：W t t A w w d 187278.0/006.0)]20(20[6.06.0/)(21=--⨯⨯=-=Φ玻璃玻璃λδ两种情况下的热损失之比：)(6.4495.411872倍==ΦΦs d题2-15解：这是一个通过双层圆筒壁的稳态导热问题。
由附录4可查得煤灰泡沫砖的最高允许温度为300℃。
设矿渣棉与媒灰泡沫砖交界面处的温度为t w ，则有 23212121ln 21ln 21)(d d l d d l t t πλπλ+-=Φ （a ） 23221211ln )(2ln )(2d d t t l d d t t l w w -=-=Φπλπλ （b ） 65110ln )50(12.02565ln )400(11.0:-⨯=-⨯w w t t 即由此可解得：4.167=w t ℃＜300℃又由式（a ）可知，在其他条件均不变的情况下，增加煤灰泡沫砖的厚度δ2对将使3d 增大，从而损失将减小；又由式（b ）左边可知t w 将会升高。
上海理工大学工程热力学五套试卷及答案
4、某闭口系经历一过程后，其熵变为30KJ/K，在此过程中系统从300K的热源吸取热 量 8000KJ，问此过程是否可逆?为什么？ Q 8000 答：因为经历一过程，ΔSf= = = 26.67 kJ / k ， ∆S = ∆S f + ∆S g = 30kJ / K ， T 300 则 ∆S g = 30 − 26.67 = 3.33kJ / k > 0 ，所以属不可逆过程。
2
5
kg
，
则有：= A2
mυ2 0.43474 = = 5.45 ×10-4 m 2 =5.45cm 2 797 Cf 2
3.某绝热容器被不占有容积的绝热隔板分成充有空气的A、B两部分，已知VA=5m3， VB=2m3，tA=70℃，tB=50℃，PA=7×105Pa，PB=10×105Pa。先抽出隔板使A、B
ρ ρ1
k −1 k
实际耗功率： Wc实 =2 × 1.0 × 293 - 255kw = （ 04 420 ） 压缩机热效率： ηcs =
2. 水蒸汽进入一缩放喷管作等熵流动,其进口参数p1=20×10 Pa，t1=260℃，出口截面 水蒸汽压力p2= 4×105Pa，流经喷管的质量流量m=1kg/s。若忽略进口流速，试确定喷 管的出口流速和出口截面积。 由水蒸汽表可查得h1=2927.9kJ/kg，s1=6.5941kJ/kg。亦可查得压力为 4×105Pa时饱和水和饱和蒸汽参数ts=143.62℃，v'=0.001084m3/kg，v"=0.46242m3/kg， h'=604.7kJ/kg，h"=2738.5kJ/kg，s'=1.7764kJ/kg.K，s"=6.8966kJ/kg.K。 解: c f 2 = 2(h1 − h2 ) ×103 = 2 × (2927.9 − 2610.5) ×103 =797 m ， s 6.5941 − 1.7764 h2 由 (1 − x)h '+ xh " 得， 其中 x = 0.94 ， = 6.8966 − 1.7764 即： h2 =− (1 0.94) × 604.7 + 0.94 × 2738.5 = 2610.5 kJ ， kg 3 υ = (1 − x)υ '+ xυ " = 0.06 × 0.001084 + 0.94 + 0.46242 = 0.43474 m
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=_________________。
热学试题
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）
热学教程习题参考解(第四章)
《热学教程》习题参考答案第四章 习 题4-1. 电子管的真空度为1.333×103-Pa,设空气分子有效直径为3.0×1010-m,求27℃时空气分子的数密度n ,平均自由程λ和碰撞频率Z .(答: 3.2×1017m 3-，7.8 m ，60s 1-) 解：由nkT P =，可得)m (1021.3317-⨯==kTP n 分子平均自由程为)m (78.7212==n d πλ碰撞频率为 )s (2.6081-===λπμλRTvZ4-2. 求氦原子在其密度2.1×102-kg/m 3,原子的有效直径=d 1.9×1010-m 的条件下的平均自由程λ.(答:1.97×106-m)解：由n N mn A μρ==，可得 )m (1016.3324-⨯==μρA N n 分子平均自由程为)m (10972.12162-⨯==nd πλ 4-3. 试估算宇宙射线中的质子在海平面附近的平均自由程.(答：约m 102.16-⨯)4-4. 测得温度15℃和压强76cmHg 时氩原子和氖原子的平均自由程分别为Ar λ=6.7×108-m 和Ne λ=13.2×108-m ，试问：(1)氩原子和氖原子的有效直径各为多少？(2) 20℃和15cmHg 时Ar λ和-40℃和75cmHg 时Ne λ多大？(答(1)101063.3-⨯m,101059.2-⨯m; (2) 71045.3-⨯m, 71080.1-⨯m)解：(1)由Pd kT n d 22221ππλ==，可得 )m (1063.321021Ar Ar -⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=λπP kT d)m (1059.221021Ne Ne -⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=λπP kT d(2)由分子平均自由程与温度及压强的关系)m (1045.3107.6288157629378Ar11212Ar2--⨯=⨯⨯⨯⨯==λλT P P T )m (1008.1102.13288757623378Ne11212Ne2--⨯=⨯⨯⨯⨯==λλT P P T 4-5. 高空的一片降雨云层,单位时间通过单位面积的降雨量为Q =10cm/hour 。
2019年化学热力学基础考试题及答案(四)
2019年化学热力学基础考试题及答案一、选择题1、在一绝热箱内，一电阻丝浸入水中，通以电流。
若以水和电阻丝为体系，其余为环境，则（C ）A.0,0,0>∆=>U W QB.0,0,0>∆==U W QC.0,0,0>∆>=U W QD.0,0,0<∆=<U W Q2、2H 和2O 在绝热定容的体系中生成水，则（D ）A.0,0,0=∆>∆=孤S H QB.0,0,0>∆=>U W QC.0,0,0>∆>∆>孤S U QD.0,0,0>∆==孤S W Q3、℃10-、标准压力下，1mol 过冷水蒸汽凝集成冰，则体系、环境及总的熵变为（ B ）A.0,0,0<∆<∆<∆univ sur sys S S SB.0,0,0>∆>∆<∆univ sur sys S S SC.0,0,0>∆>∆>∆univ sur sys S S SD.0,0,0<∆>∆<∆univ sur sys S S S4、 在101.3kP a 、373K 下，1molH 2O （l ）变成H 2O （g ）则（ D ）A 、 Q < 0B 、 △U = 0C 、 W > 0D 、 △H > 05、 等温等压下过程可以自发进行时，肯定成立的关系是 ( B )A (ΔGT,p + Wf) > 0B ΔGT,p < 0C ΔS 总 > 0D ΔH S,p > 0 6、CA B C D7、、pV g =常数（ g ＝C p ,m /C V ,m )的适用条件是（C ）A 、绝热过程B 、理想气体绝热过程C 、理想气体绝热可逆过程D 、绝热可逆过程8．对一理想气体，下列哪个关系式不正确 A .A ．B ．C ．D ．9. 克-克方程式可用于（ A )(A) 固-气及液-气两相平衡 (B) 固-液两相平衡 (C) 固-固两相平衡10、已知环己烷、醋酸、萘、樟脑的凝固点降低系数k f 分别是20.2、9.3、6.9及139.7K ·kg · mol -1。
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。
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 种气体的分子数密度为3 n 1，则混合气体的压强p 为(A) 3 p 1． (B) 4 p 1．(C) 5 p 1． (D) 6 p 1． ［ ］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 m 3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pV 2＝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． ［ ］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?，分别有如下关系：(A) n 不同，(E K /V )不同，??不同．(B) n 不同，(E K /V )不同，??相同．(C) n 相同，(E K /V )相同，??不同．(D) n 相同，(E K /V )相同，??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． (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(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V1，膨胀到体积V2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。
4热力学 习题及答案
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与Q2的关系就是[ 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)图就是两个半径相等的圆构成的两个循环过程, 图(a)与(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所做的净功与热机效率变化情况就是:(A)净功增大,效率提高; [ D ](B)净功增大,效率降低;(C) 净功与效率都不变;(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与由初态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Q 1,Q 2的关系为 [ B ](A) Q 1<0,Q 1>Q 2 ; (B) Q 1>0, Q 1>Q 2 ;(C) Q 1<0,Q 1<Q 2 ; (D) Q 1>0, Q 1<Q 2 、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) 不可逆过程就就是不能向相反方向进行的过程; (D) 一切自发过程都就是不可逆的、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、内能的增量与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,哪些就是正确的? [ B ] (1) 热平衡过程就就是无摩擦的、平衡力作用的过程、 (2) 热平衡过程一定就是可逆过程、(3) 热平衡过程就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℃与27℃的高温热源与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(图中虚线就是绝热线),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1、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pV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_____11W η=-_____、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就是_热量不能自动地从低温物体传向高温物体开尔文叙述就是_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,而不引起任何其她物体为生变化_________________________、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T 0,2T 0,3T 0三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,系统的内能增量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)。
化工热力学题集
试题一一、 单项选择题（每题1分）1. 虚拟临界常数法是将混合物看成一个虚拟的纯物质，从而将纯物质对比态原理的计算方法用到混合物上。
.A ．正确B ．错误2. 对理想气体有A ．()0/<∂∂T P H B. ()0/>∂∂T P H C. ()0/=∂∂T P H D. ()0/=∂∂P T H3. 熵产生g S ∆是由于 而引起的。
A. 体系与环境之间的热量交换B. 体系与外界功的交换C. 体系内部的不可逆性D. 体系与外界的物质交换4. 以下4个偏导数中只有 是偏摩尔性质。
A ．()j n nv ns i n nU ,,⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ B. ()j n p ns i n nH ,,⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ C. ()j n P T i n nG ,,⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ D. ()j n T nv i n nA ,,⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ 5. 分离过程的有效能损失,x L E ∆ 。
A. > 0B. < 0C. = 0D.可正可负6. 超临界流体是下列 条件下存在的物质A. 高于T C 和高于P C B ．高于T C 和低于P CC ．低于T C 和高于P CD ．位于T C 和P C 点7. 纯流体在一定温度下，如压力低于该温度下的饱和蒸汽压，则此物质的状态为 。
A ．饱和蒸汽 B.饱和液体 C ．过冷液体 D.过热蒸汽8. 对理想溶液具有负偏差的体系中，各组分活度系数γi 。
A ． >1 B. = 0 C. = 1 D. < 19. 气体经过稳流绝热过程，对外作功，如忽略动能和位能变化，无摩擦损失，则此过程气体焓值 。
A. 增加 B ． 减少 C ．不变 D. 不能确定10. 一气体符合bV RT P -=的状态方程，在等温下当气体从V 1可逆膨胀至V 2时，则体系的熵变 ΔS 为 。
A 、b V b V RT --12lnB 、b V b V R --12lnC 、12ln V V R11. 蒸汽压缩制冷循环中，制冷剂的蒸发温度为200K,冷凝温度为250K ，则理论上该制冷装置的制冷系数ε为 。
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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=·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=_________________。
9. 某种单原子分子组成的理想气体，在等压过程中其摩尔热容量为 ；在等容过程中其摩尔热容量为 ；在等温过程中其摩尔热容量为 ；在绝热过程中其摩尔热容量为 。
10. —11. 理想气体由某一初态出发，分别做等压膨胀，等温膨胀和绝热膨胀三个过程。
其中：等压膨胀过程内能 ；等温膨胀过程内能 ；绝热膨胀过程内能 。
二、 选择题1.有一截面均匀两端封闭的圆筒，中间被一光滑的活塞分隔成两边，如果其中一边装有1克的氢气，则另一边应装入： （A ）161克的氧气才能使活塞停留在中央。
（B ） 8克的氧气才能使活塞停留在中央。
（C ） 32克的氧气才能使活塞停留在中央。
（D ） 16克的氧气才能使活塞停留在中央。
[ D ] 2.按经典的能均分原理，每个自由度上分子的平均动能是： （A ） kT ； （B ）kT 23； （C ）kT 21； （D ）RT 。
[ C ] 3.!4.有二容器，一盛氢气，一盛氧气，若此两种气体之方均根速率相等，则：P(atm)T(K)~a bcd—（A ） 它们的压强相同； （B ） 它们的密度相同； （C ） 它们的温度相同； （D ） 氢气的温度比氧气的高；（E ） 氧气的温度比氢气的高。
[ E ]4. 在理想气体中，声速v 与温度T 的关系为：（A ） 2T v ∝； （B ） T v ∝；（C ）21T v ∝；（D ）\（E ） 34T v ∝；（F ）41T v ∝。
[ C ]5. 一密闭容器存有气体，其平均自由程为λ，当绝对温度降至原来一半，但体积不变，分子作用球大小不变，此时平均自由程为： （A ） λ2； （B ） λ2；（C ） λ；（D ）λ21。
[ C ]6. 某一热机每一循环吸入1Q 的热量，放出2Q 的热量，则热机效率为：（A ）121Q Q -=η；（B ）121Q Q -η；（C ） ;（D ）121Q Q Q +≤η；（E ）12Q Q =η。
[ A ]7. 用p 和T 表示压强和温度，l 表示相变潜热，v 1和v 2分别表示两相比容，则克拉珀龙方程为：（A ） )(12v v T l dp dT -=；（B ） )(12v v T l dT dp -=；（C ） )(12v v l l dT dp -=；（D ）)(12v v Tl dT dp -=。
[ B ] 8. 设在一过程中，外界传给系统的热量Q ，系统内能的增量为ΔU ，系统对外界作功W ，下列哪一个是正确的 （F ） Q U W +∆=； （G ）Q U W -∆=；（H ） :（I ）WQ U -=∆；（J ）W U Q -∆-=。
[ C ]9. 质量一定的理想气体，从相同状态出发，分别经历等温过程、等压过程和绝热过程，使其体积增加一倍．那么气体温度的改变(绝对值)在（B ） 绝热过程中最大，等压过程中最小； （C ） 绝热过程中最大，等温过程中最小； （D ） 等压过程中最大，绝热过程中最小； （E ） 等压过程中最大，等温过程中最小。
[ D ]10. 两个容器内盛有相同的理想气体，其压强和分子数相同，但容积和温度则不同，分别为和，现将这两个容器连通，则熵的变化与（A ）21T T +成正比； （B ）21T T 成正比； （C ） … （D ）212214)(T T T T +成正比；（E ） ⎥⎦⎤⎢⎣⎡+212214)(ln T T T T 成正比。
[ D ]三、 计算题1.如图所示，C 是固定的绝热壁，D 是可动活塞，C 、D 将容器分成A 、B 两部分。
开始时A 、B 两室中各装入同种类的理想气体，它们的温度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5：3。
（1）求该气体的定容摩尔热容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解:(1)对A 、B 两部分气体缓慢地加热,皆可看作准静态过程,两室内是同种气体,而且开始时两部分气体的P 、V 、T 均相等,所以两室的摩尔数M/μ也相同.A 室气体经历的是等容过程,B 室气体经历的是等压过程,所以A 、B 室气体吸收的热量分别为)(T T C MQ A V A-=μ)(T T C MQ B V B-=μ,已知B AQ Q =,由上式可得35=∆∆==B A V p T T C C γ因为C P =C V +R,代入上式得C V =3R/2, C P =5R/2(2)B 室气体作功为B T R MV P A ∆=∆•=μB 室中气体吸收的热量转化为功的百分比为%40=BQ A2.气缺内有一定量的氧气，（视为刚性分子的理想气体），作如图所示的循环过程，其中a b 为等温过程，b c 为等容过程，c a 为绝热过程，已知a 点的状态参量为P a 、V a 、T a ，b 点的容积V b =3V a ，求：（1）该循环的效率η；（2）从状态b 到状态c ，氧气的熵变△S 。
解：（1）25RC V =4.15/21=+=γa a a a ab a abV P V P V VRT Q 099.13ln ln ===γa a abc T T V V T 644.01=⎪⎪⎭⎫⎝⎛=-γa a ab V bc V P T T C Q 889.0)(-=-=γ<%1.19=-=abbcab Q Q Q η(2) 3ln lnaa abc V bc T VP T T C S -==∆γ 3.一致冷机用理想气体为工作物质进行如图所示的循环过程，其中a b 、c d 分别是温度为T 2、T 1的等温过程，b c 、d a 为等压过程。
试求该致冷机的致冷系数。
解：在a b 过程中，外界作功为1221ln |'|P P RT M mA =在b c 过程中，外界作功)(|"|121T T R M mA -=】在c d 过程中从低温热源T 1吸取的热量Q 2’等于气体对外界作的功A 2’，其值为12122ln ''P P RT M mA Q ==在d a 过程中气体对外界作的功为)("122T T R M mA -=致冷系数为.VP P 212122112"'|"||'|'T T T A A A A Q W -=--+=4.已知在三相点T=，冰融化为水时，熔解热L=80卡/克，⎰=-210TdQS S ，求千克的冰化为水时熵变。
解：冰融化过程中。
温度不变，即：T=。
TQT dQ S S S ==-=∆⎰21冰水 因mL Q =;K J TQS /1006.33⨯==∆ 热学模拟试题一答案一、 填空题1. 31025.1⨯ 3分2.CM BM 、 各1分 CM 1分3. 从单一热源吸热，在循环中不断对外作功的热机 2分热力学第二定律 2分4. 每个气体分子热运动的平均平动动能 3分5. 氩 1分|氖 1分 氦 1分6. J 166 3分7. 500 2分700 2分8. 25% 3分 9.R 25；R 23；∞；0。
各1分 10. 增加；不变；减小。
各1分三、计算题1．解:(1)对A 、B 两部分气体缓慢地加热,皆可看作准静态过程,两室内是同种气体,而且开始时两部分气体的P 、V 、T 均相等,所以两室的摩尔数M/μ也相同.【 A 室气体经历的是等容过程,B 室气体经历的是等压过程,所以A 、B室气体吸收的热量分别为 )(T T C MQ A V A -=μ)(T T C MQ B V B -=μ已知B A Q Q =,由上式可得35=∆∆==B A Vp T T C C γ 因为C P =C V +R,代入上式得C V =3R/2, C P =5R/2(2)B 室气体作功为B T R MV P A ∆=∆•=μB 室中气体吸收的热量转化为功的百分比为*%40=BQ A2． 解：（1） 25RC V = 4.15/21=+=γ a a a a ab a abV P V P V VRT Q 099.13ln ln ===γa a abc T T V V T 644.01=⎪⎪⎭⎫⎝⎛=-γa a ab V bc V P T T C Q 889.0)(-=-=γ%1.19=-=abbcab Q Q Q η(2) 3ln lnaa abc V bc T VP T T C S -==∆γ3．解：在a b 过程中，外界作功为1221ln |'|P P RT M mA = 在b c 过程中，外界作功()(|"|121T T R M mA -=在c d 过程中从低温热源T 1吸取的热量Q 2’等于气体对外界作的功A 2’，其值为12122ln ''P P RT M mA Q ==在d a 过程中气体对外界作的功为)("122T T R M mA -=致冷系数为12122112"'|"||'|'T T T A A A A Q W -=--+=4．解：冰融化过程中。