浙江省大学物理试题库201-平衡态、态参量、热力学第零定律

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2022年大学材料科学专业《大学物理(一)》期末考试试题B卷附答案

姓名班级学号………密……….…………封…………………线…………………内……..………………不……………………. 准…………………答…. …………题…2022年大学材料科学专业《大学物理（一）》期末考试试题B卷附答案考试须知：1、考试时间：120分钟，本卷满分为100分。

2、请首先按要求在试卷的指定位置填写您的姓名、班级、学号。

3、请仔细阅读各种题目的回答要求，在密封线内答题，否则不予评分。

一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）1、一束平行单色光垂直入射在一光栅上，若光栅的透明缝宽度与不透明部分宽度相等，则可能看到的衍射光谱的级次为____________。

2、如图所示，一静止的均匀细棒，长为、质量为，可绕通过棒的端点且垂直于棒长的光滑固定轴在水平面内转动，转动惯量为。

一质量为、速率为的子弹在水平面内沿与棒垂直的方向射出并穿出棒的自由端，设穿过棒后子弹的速率为，则此时棒的角速度应为______。

3、三个容器中装有同种理想气体，分子数密度相同，方均根速率之比为，则压强之比_____________。

4、一圆锥摆摆长为I 、摆锤质量为m ，在水平面上作匀速圆周运动，摆线与铅直线夹角，则：(1) 摆线的张力T ＝_____________________； (2) 摆锤的速率v ＝_____________________。

5、一质点在OXY 平面内运动,其运动方程为,则质点在任意时刻的速度表达式为________；加速度表达式为________。

6、一平面余弦波沿Ox 轴正方向传播，波动表达式为，则x = -处质点的振动方程是_____；若以x =处为新的坐标轴原点，且此坐标轴指向与波的传播方向相反，则对此新的坐标轴，该波的波动表达式是_________________________。

7、如图所示，轴沿水平方向，轴竖直向下，在时刻将质量为的质点由a 处静止释放，让它自由下落，则在任意时刻，质点所受的对点的力矩＝________ ；在任意时刻，质点对原点的角动量=_____________。

热力学第零定律

热平衡定律
温度的热力学概念
• 处于同一热平衡状态的所有物体都具有共同的宏观性质：它们的冷热程度相等，这个宏观性质就是温度。
• 温度是决定一个物体是否与其他物体处于热平衡的宏观性质。
温度
• 温度的这种定义和我们日常对温度的理解(冷热程度)是一致的，冷热不同的两个物体，温度是不同的，相互热接触后，热的变冷，冷的变热，最后冷热均匀，温度成为相同，而达到热平衡。
• A、热力学第零定律的发现先于热力学第一定律 • B、热力学第零定律定义了温度 • C、热力学第零定律指出绝对零度是不能达到的 • D、热力学第零定律是由开尔文提出的
热力学第零定律
1802-25-刘珂彤第2组:四叶草组
目录
• 1.热力学第零定律 • 2.温度
热力学第零定律
• 无数实验证明：
A
B
Cቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
A,B,C三个系统的平衡态各异
A
B
C
长时间接触后达到新的平衡态
A
B
C
让A,C接触，可发现 A,C的状态无任何变化
热力学第零定律
• 概念： • 如果两个物体都与处于确定状态的第三物体处于热平衡，则该两个物体彼此处于热平衡。
• 热力学第零定律，也是温度测量技术的理论基础。
热力学第零定律的历史
热力学第零定律是20世纪20年代由英国福勒( R. H. Fowler)提出的，比热力学第一定律和第二定律的提出晚了数十年，因为温度的概念是这两条定律的基础，出于逻辑的排序，因此称为第零定律。
练习
• 下面关于热力学第零定律的说法正确的是（ B）

大学物理

图.3练习一热力学第一定律一.选择题1、.关于平衡态，以下说法正确的是(A) 描述气体状态的状态参量p 、V 、T 不发生变化的状态称为平衡态；(B) 在不受外界影响的条件下，热力学系统各部分的宏观性质不随时间变化的状态称为平衡态； (C) 气体内分子处于平衡位置的状态称为平衡态； (D) 处于平衡态的热力学系统，分子的热运动停止.如图1，一定量的理想气体，由平衡状态A 变到平衡状态B(p A=p B ),则无论经过的是什么过程，系统必然(A) 对外作正功. (B) 内能增加. (C) 从外界吸热. (D) 向外界放热.3、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(A) 绝热过程中最大，等压过程中最小 (B) 绝热过程中最大，等温过程中最小 (C) 等压过程中最大，绝热过程中最小 (D) 等压过程中最大，等温过程中最小4、一定量的某种理想气体起始温度为T ，体积为V(1) 绝热膨胀到体积为2V ，(2)等体变化使温度恢复为T ，(3) V ，则此整个循环过程中(A) 气体向外界放热 (B) 气体对外界作正功(C) 气体内能增加 (D) 气体内能减少5、如图2所示为一定量的理想气体的p —V 图，由图可得出结论：（A ）ABC 是等温过程；（B ）B A T T >；（C ）B A T T <；（D ）B A T T =。

6、一绝热密闭的容器，用隔板分成相等的两部分，左边盛有一定量的理想气体，压强为0p ，右边为真空，今将隔板抽去，气体自由膨胀，当气体达到平衡时，气体的压强是：（A ）0p ；（B ）0p /2；（C ）02p γ；（D ）γ2/0p 。

)/(v p C C =γ 二.填空题一卡诺热机低温热源的温度为27︒C,效率为40% ,高温热源的温度T 1 = .如图3所示,一定量的理想气体经历a →b →c 过程 , 在此过程中气体从外界吸收热Q ,系统内能变化∆U , 请在以下空格内填上>0或<0或=0. Q , ∆U .图1 )33m -1223图21 1 p2p图43、某理想气体等温压缩到给定体积时外界对气体作功|W 1|，又经绝热膨胀返回原来体积时气体对外作功|W 2|，则整个过程中气体(1) 从外界吸收的热量Q = ______；(2) 内能增加了E ∆= _________。

热力学第零定律

P

a v2
v

b

RT
这就是1mol 实际气体的范德瓦耳斯状态方程。
对m千克的实际气体
V
m v
v
M V
M
m

P

m2 M2
a V2
V

m M
b
m M
RT
当修正常数 a=0, b=0时,它就过渡到理想气体
状态方程,所以它的适用范围更大。
平衡态下状态参量不随时间变化
在 P—V 图上一个点表示一个平衡态。
4.状态方程(equation of state) 状态参量之间的函数关系 f (P,V,T) = 0
理想气体状态方程: PV NkT 或 P nkT PV M RT νRT μ
摩尔气体常数 R 8.31J mol -1 K1 阿伏加德罗常数 N A 6.021023mol -1 波尔兹曼常数 k R 1.381023 J K 1
从物质的微观结构出发，用统计平均的方法，研究热现象及规律的微观本质。
·两种方法相辅相成。
三.几个概念
1.宏观量与微观量
(1)宏观量 (macroscopic quantity) ·表征系统整体性质的物理量 ·可直接测量(如体积、压强)
广延量：有累加性(如质量、能量) 强度量：无累加性(如温度、压强)
2.考虑分子之间的相互作用力
当气体的压强比较大时,分子的数密度大,分子之间的距离小，分子之间的作用力不能忽略了。
范氏微观简化模型：
f
斥力
合力
r0
O
sr
10 -9m
d
引力

平衡态理想气体物态方程热力学第零定律

平衡态理想气体物态方程热力学第零定律
目录
• 理想气体物态方程 • 平衡态理想气体 • 热力学第零定律 • 平衡态理想气体物态方程与热力
学第零定律的关系
01
理想气体物态方程
理想气体定义
理想气体是一种理想化的气体模型，它忽略了气体分子间的相互作用和分子本身的体积，只考虑分子间的碰撞和热运动。
02
平衡态理想气体
平衡态的定义
平衡态
当一个系统与外界没有能量和物质的交换时，系统内部各部分之间达到相对平衡的状态。
动态平衡
系统内部各部分之间虽然达到相对平衡，但仍然在不断进行着微观运动和相互作用。
热平衡
系统内部各部分之间达到相同的温度，不再发生热交换。
平衡态理想气体的特性
分子间无相互作用力
01 02 03 04
理想气体物态方程在热力学、化学和工程领域中有着广泛的应用。
通过理想气体物态方程，可以计算气体的压力、体积和温度之间的关系，了解气体的性质和行为。
在化学反应中，理想气体物态方程可以帮助我们了解反应前后气体的状态变化，从而推导反应热力学参数。
在工程领域中，理想气体物态方程可以用于计算气体的流量、换热器效率以及各种气体的热力学性能参数。
平衡态理想气体物态方程和热力学第零定律的应用可以帮助我们更好地理解气体系统的性质和行为，为相关领域的研究提供理论支持和实践指导。
感谢您的观看
THANKS
在研究和设计热力系统时，该定律也是必不可少的，因为它为确定不同部分之间的热平衡提供了基础。
在气象学、化学工程、航天工程等领域中，热力学第零定律也是重要的理论基础之一。
04
平衡态理想气体物态方程与热力学第零定律的关系

热力学与统计物理期末题库

热力学与统计物理期末习题一、简答题1.什么是孤立系？什么是热力学平衡态？2.请写出熵增加原理？并写出熵增加原理的数学表达式？3.说明在S ，V 不变的情形下，平衡态的U 最小。

4.试解释关系式 ∑∑+=l l l l l l da d a dU εε 的物理意义？5.什么是玻色－爱因斯坦凝聚，理想玻色气体出现凝聚体的条件是什么？6.什么是热力学系统的强度量？什么是广延量？7.什么是热动平衡的熵判据？什么是等概率原理？请写出单元复相系的平衡条件。

8.写出吉布斯相律，并判断盐的水溶液的最大自由度数。

9.写出玻耳兹曼关系，并说明熵的统计意义。

10.请分别写出正则分布的量子表达式和经典表达式？11.简述卡诺定理及其推论。

12.什么是特性函数？若自由能F为特性函数，其自然变量是什么？13.说明一般情况下，不考虑电子对气体热容量贡献的原因。

14.写出热力学第二定律的数学表述，并简述其物理意义。

15.试讨论分布与微观状态之间的关系？16.请写出麦克斯韦关系。

17.什么是统计系综？18.利用能量均分定理，写出N个CO分子理想气体的内能与热容量（不考虑振动），并简要说明在常温范围，振动自由度对热容量贡献接近于零的原因。

19.简述经典统计理论在理想气体中遇到的困难。

20.理想玻色气体出现凝聚体的条件是什么？凝聚体有哪些性质？21.试给出热力学第一定律的语言描述和数学描述。

22.试给出热力学第二定律的语言描述和数学描述。

二、填空题1.均匀系统中与系统的质量或物质的量成正比的热力学量，称为。

2.在等温等容过程中，系统的自由能永不。

(填增加、减少或不变)3.体在节流过程前后，气体的不变；理想气体经一节流过程，其焦汤系数=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂Hp T 。

4.一级相变的特点是。

5.在满足经典极限条件1>>αe 时，玻色系统、费米系统以及玻耳兹曼系统的微观状态数满足关系。

6.玻尔兹曼分布的热力学系统的内能U 的统计表达式是。

大学物理C(2)知识点全面

大学物理C（2）知识点第九章热力学基础1. 平衡态、态参量、热力学第零定律2.理想气体状态方程3.准静态过程、热量和内能4.热力学第一定律、典型的热力学过程（等容、等压、等温、绝热）教材：P42 9-2，P43 9-3、9-4，P43 9-14；指导：P175 1、2。

5.循环过程、卡诺循环、热机效率教材：P44 9-16，P45 9-17、9-18、9-19；指导：P175 3，P176 4、7。

6．热力学第二定律选择题：P173 1、2、3，P174 4、6、8、10；填空题：P174 1、2、P174 4、5、6。

第十章气体动理论1. 麦克斯韦速率分布律、三种统计速率教材：P92 10-14；指导：P194 2，P194 7。

2.统计规律、理想气体的压强和温度3.理想气体的内能、能量按自由度均分定理教材：P9210-17；指导：P195 3、4。

4.气体分子的平均碰撞频率和平均自由程教材：P9210-18。

5. 熵和熵增加原理选择题：P192 1、3、5，P193 6、7、9，填空题：P193 2，P1936、7、9。

第十一章振动学基础1.简谐运动的基本特征和表述、振动的相位、旋转矢量法教材：P128 11-3、11-4、11-5；指导：P211 3、6。

2.简谐运动的动力学方程教材：P129 11-12；指导：P211 7，P215 1。

3.简谐运动的能量教材：P129 11-14；指导：P215 2。

4.一维简谐运动的合成、拍现象教材：P130 11-16、11-18；指导：P215 3。

选择题：P208 1、3，P209 6、10，P211 1，P212 4，P213 6；填空题：P210 3、4，P213 1、P215 8、9。

第十二章波动学基础1.机械波的基本特征、平面简谐波波函数教材：P178 12-4、12-5、12-6，P179 12-9；指导：P236 3、4、6。

2.波的能量、能流密度3.惠更斯原理、波的衍射4.波的叠加、驻波、相位突变教材：P180 12-13，P181 12-15、12-19；指导：P236 7，P239 2、3。

大学物理（题库）含答案

06章一、填空题（一）易（基础题）1、热力学第二定律的微观实质可以理解为：在孤立系统内部所发生的不可逆过程，总是沿着境增大的方向进行。

2、热力学第二定律的开尔文表述和克劳修斯表述是等价的，表明在自然界中与热现象有关的实际宏观过程都是不可逆的，开尔文表述指出了的过程是不可逆的，而克劳修斯表述指出了热传导的过程是不可逆的.3、一定量的某种理想气体在某个热力学过程中，外界对系统做功240J,气体向外界放热620J,则气体的内能减少（填增加或减少），E l E产-380J»4、一定量的理想气体在等温膨胀过程中，内能不变，吸收的热量全部用于对处界做功。

5、一定量的某种理想气体在某个热力学过程中，对外做功120J.气体的内能增量为280J,则气体从外界吸收热量为400.1，6、在孤立系统内部所发生的过程，总是由热力学概率小的宏观状态向热力学概率大的宏观状态进行。

7、一定量的单原子分子理想气体在等温过程中，外界对它作功为200J.则该过程中需吸热-200J.补充1、一定量的双原子分子理想气体在等温过程中,外界对它作功为200J.则该过程中需吸热-200J.补充2、一定量的理想气体在等温膨胀过程中.吸收的热量为500J»理想气体做功为. 500J o补充3、一定量的理想气体在等温压缩过程中，放出的热量为300J,理想气体做功为. -300I,8、要使一热力学系统的内能增加，可以通过做功或热传递两种方式,或者两种方式兼用来完成。

9、一定量的气体由热源吸收热量2-66xlO5J,内能增加4・18xl0",则气体对外作功L10、工作在71和27C之间的卡诺致冷机的致冷系数为14,工作在7C和27C之间的卡诺热机的循环效率为 6.67%o（二）中（一般综合题）1、2mol单原子分子理想气体，经一等容过程后,温度从200K上升到500K,则气体吸收的热量为一7.48x103.2、气体经历如图2所示的一个循环过程，在这个循环中，外界传给气体的净热量是90J°3、一热机由温度为727C的高温热源吸热，向温度为527C的低温热源放热。

大学物理热学试题试题库及答案

⼤学物理热学试题试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种⽓体得分⼦数密度为n1，它产⽣得压强为p1，B种⽓体得分⼦数密度为2ｎ1,C种⽓体得分⼦数密度为3 n１,则混合⽓体得压强ｐ为（A) ３p1。

（B) 4 p1.（Ｃ）5ｐ１. （Ｄ) 6 p1．［]2、若理想⽓体得体积为V,压强为p,温度为Ｔ，⼀个分⼦得质量为m，k为玻尔兹曼常量，R 为普适⽓体常量，则该理想⽓体得分⼦数为：（A）ｐV / ｍ。

（B) pV / (kT).（Ｃ) ｐV／(RT）. （D）pＶ／（ｍＴ）。

[ ］3、有⼀截⾯均匀得封闭圆筒，中间被⼀光滑得活塞分隔成两边，如果其中得⼀边装有0。

1 ｋg某⼀温度得氢⽓,为了使活塞停留在圆筒得正中央,则另⼀边应装⼊同⼀温度得氧⽓得质量为：(Ａ）（1/1６) kg。

（B）0．８ｋg．（C）１．６ｋg. (D) 3。

2 kg。

[ ］4、在标准状态下，任何理想⽓体在１m3中含有得分⼦数都等于（A）6、02×１0２3。

(B）6、0２×10２１．（C）2、６9×１025. （Ｄ）2、６9×1０２3。

（玻尔兹曼常量ｋ=１、38×１0-23Ｊ·K-１）[ ］5、⼀定量某理想⽓体按pV2=恒量得规律膨胀,则膨胀后理想⽓体得温度（Ａ）将升⾼. （Ｂ）将降低.（C）不变. （D）升⾼还就是降低，不能确定．[ ］６、⼀个容器内贮有1摩尔氢⽓与１摩尔氦⽓,若两种⽓体各⾃对器壁产⽣得压强分别为ｐ１与p2,则两者得⼤⼩关系就是：(A）ｐ1〉p2．（Ｂ）p１〈ｐ2.（C) p1＝p2.（Ｄ）不确定得。

［］7、已知氢⽓与氧⽓得温度相同，请判断下列说法哪个正确?(A) 氧分⼦得质量⽐氢分⼦⼤，所以氧⽓得压强⼀定⼤于氢⽓得压强.(B）氧分⼦得质量⽐氢分⼦⼤，所以氧⽓得密度⼀定⼤于氢⽓得密度.(Ｃ）氧分⼦得质量⽐氢分⼦⼤，所以氢分⼦得速率⼀定⽐氧分⼦得速率⼤、（D）氧分⼦得质量⽐氢分⼦⼤,所以氢分⼦得⽅均根速率⼀定⽐氧分⼦得⽅均根速率⼤。

《大学物理》热力学基础练习题

《大学物理》热力学基础练习题一、简答题：1、什么是准静态过程?答案：一热力学系统开始时处于某一平衡态，经过一系列状态变化后到达另一平衡态，若中间过程进行是无限缓慢的，每一个中间态都可近似看作是平衡态，那么系统的这个状态变化的过程称为准静态过程。

2、从增加内能来说，做功和热传递是等效的。

但又如何理解它们在本质上的差别呢?答：做功是机械能转换为热能，热传递是热能的传递而不是不同能量的转换。

3、一系统能否吸收热量，仅使其内能变化? 一系统能否吸收热量，而不使其内能变化?答：可以吸热仅使其内能变化，只要不对外做功。

比如加热固体，吸收的热量全部转换为内能升高温度；不能吸热使内能不变，否则违反了热力学第二定律。

4、有人认为：“在任意的绝热过程中，只要系统与外界之间没有热量传递，系统的温度就不会改变。

”此说法对吗? 为什么?答：不对。

对外做功，则内能减少，温度降低。

5、分别在Vp-图、Tp-图上，画出等体、等压、等温和绝热过程的曲线。

V-图和T6、比较摩尔定体热容和摩尔定压热容的异同。

答案：相同点：都表示1摩尔气体温度升高1摄氏度时气体所吸收的热量。

不同点：摩尔定体热容是1摩尔气体，在体积不变的过程中，温度升高1摄氏度时气体所吸收的热量。

摩尔定压热容是1摩尔气体，在压强不变的过程中，温度升高1摄氏度时气体所吸收的热量。

两者之间的关系为R C C v p +=7、什么是可逆过程与不可逆过程答案：可逆过程：在系统状态变化过程中，如果逆过程能重复正过程的每一状态，而且不引起其它变化；不可逆过程：在系统状态变化过程中，如果逆过程能不重复正过程的每一状态，或者重复正过程时必然引起其它变化。

8、简述热力学第二定律的两种表述。

答案：开尔文表述：不可能制成一种循环工作的热机，它只从单一热源吸收热量，并使其全部变为有用功而不引起其他变化。

克劳修斯表述：热量不可能自动地由低温物体传向高温物体而不引起其他变化。

9、什么是第一类永动机与第二类永动机?答案：违背热力学第一定律（即能量转化与守恒定律）的叫第一类永动机，不违背热力学第一定律但违背热力学第二定律的叫第二类永动机。

浙江省大学物理试题库

浙江省高等学校大学物理课程试题库组题要求及其分工根据2007年9月22日在杭州玉泉山庄召开的浙江省高等学校大学物理试题库建设小组工作会议讨论的集体意见，本次组织的浙江省高等学校大学物理试题库建设的组题要求如下。

请各位专家组题时严格按照下列要求执行。

1、试题库建设按128学时的基本要求进行，大致适用于非物理类理工学科100学时到128学时的大学物理课程。

2、试题库组题的基本范围：教育部高等学校非物理类专业物理基础课程教学指导分委员会所制定的“非物理类理工学科大学物理课程教学基本要求”中所规定的A类（A为核心内容）教学内容（除几何光学4条暂不纳入建设范围外），并再加质点力学综合，共71条。

其中（1）力学7条＋1条（质点力学综合）（2）振动和波9条（3）热学10条（4）电磁学20条（5）光学10条（几何光学4条除外）（6）狭义相对论力学基础4条（7）量子物理基础10条3、试题库的题型、分值、答案与评分标准：分选择题、判断题、填空题、计算题四类。

其中，选择题占30％的分值，判断题占10％分值，填空题占20％分值，计算题占40％分值。

（1）选择题为单选题，4个选择中选一个答案，每题3分；（2）判断题每题只能是一个判断（以概念、原理等判断为主），只是判断对与错，每题2分；（3）填空题每题只能是一个填空（并预留足够学生书写格子），每题2分；（4）计算题可以只有一个小题，也允许由2－3个小题组成，一个计算题每题10分。

选择题、判断题、填空题、计算题都得给出答案与评分标准，式样见附件1。

选择题、判断题、填空题比较简单，只要给出答案即可。

计算题的答案要比较详细，并按题目要求给每个解题步骤赋予一定分值（评分标准）；每个解题步骤分值原则上为1－3分，不宜设置过细或过粗（如把一个题目解题分为10个步骤，每个步骤1分，这样显然太细了；再如把一个题目解题分为2个步骤，每个步骤5分，这样显然太粗了；这些题目均不合适），每个解题步骤不设置0.5分、1.5分、2.5分之类的半分分值，4、难度系数及确定方式：每题均得赋予一定的难度系数，难度系数分1－5级，其中1级：表示容易――预计几乎所有学生均能答对；2级：表示中等偏容易――预计80％左右的学生能做对；3级：表示中等难度――预计60％左右的学生能做对；4级：表示中等偏难――预计40％左右的学生能做对；5级：表示难――预计20％左右的学生能做对。

热力学答案

一、名词解释1过程：热力系从一个状态变化到另一个状态时所经历的全部状态的集合。

2循环：热力系统(工质)经过一系列变化回到初态，这一系列变化过程称为热力循环，简称循环。

3稳定状态：状态参数不随时间变化的状态称为稳定状态。

4热力学第零定律：如果两个系统分别与第三个系统处于热平衡，则这两个系统彼此必然处于热平衡。

5内能：指组成热力系的大量微观粒子本身所具有的能量，用u表示。

6开口系统：与外界有物质交换的系统称为开口系。

7平衡状态：在不受外界影响(重力场除外)的条件下，如果系统的状态参数不随时间变化，则该系统所处的状态称为平衡状态。

8可逆过程：系统经历某一过程后，如令过程逆行而能使系统与外界同时恢复到初始状态，而不留下任何痕迹，则此过程为可逆过程。

9卡诺定律：在两个不同温度的恒温热源之间工作的所有热机中，以可逆热机的效率为最高。

(1)在相同的高温热源和低温热源之间工作的一切可逆机，热效率相等，与其工质无关。

(2)在相同的高温热源和低温热源之间工作的一切不可逆机，其热效率低于可逆机的热效率。

10基本状态参数：描述系统所处状态的一些宏观物理量称为状态参数；热工学中状态参数有六种，即压力、比容、温度、内能、熵、焓，其中压力、比容、和温度是三个可以直接测量而且又常用的状态参数，称为基本状态参数。

11理想气体：凡遵循克拉贝隆状态方程的气体(分子之间无作用力，分子本身不占容积)称为理想气体。

12稳定温度场：换热系统中空间各点温度场分布不随时间变化的场。

*13制冷：用人为的方法将物体或空间冷却，并使之低于环境温度，并维持这个低温的过程。

*14传热过程：热量从间壁一侧的热流体通过间壁传给另一侧的冷流体，这种热量传递的过程称为传热过程。

二、判断判断命题是否正确并简要说明理由1.稳定流动热力系必为平衡热力系(×) 平衡热力系各状态参数值是确定的，且不随时间变化。

稳定不一定平衡，系统可能有内外势差存在。

2.两种相对湿度相同的湿空气，温度高者其吸收水分能力强。

热力学与统计物理试题

④两个等温过程和两个绝热过程组成
12、下列过程中为可逆过程的是（）
①准静态过程②气体绝热自由膨胀过程③无摩擦的准静态过程④热传导过程
13、理想气体在节流过程前后将（）
①压强不变②压强降低③温度不变④温度降低
14、气体在经准静态绝热过程后将（）
①保持温度不变②保持压强不变③保持焓不变④保持熵不变
15、熵判据是基本的平衡判据，它只适用于（）
5、准静态过程6、可逆过程7、绝热过程8、节流过程
9、特性函数10、熵增加原理11、等概率原理12、μ空间
13、态密度14、粒子全同性原理15、最概然速率16、能量均分定理
17、玻耳兹曼分布18、玻色分布19、费米分布20、空间
五、证明题
1、证明热力学关系式
2、
3、证明热力学关系式
4、证明热力学关系式
26、由N个自由度为1的一维线性谐振子构成的系统，谐振子的一个运动状态在μ空间占据的相体积是（）
①h ②h2③hN④h2N
27、由N个自由度为1的一维线性谐振子构成的系统，其系统的一个微观状态在空间占据的相体积是（）
①h ②h2③hN④h2N
28、由两个粒子构成的费米系统，单粒子状态数为3个，则系统的微观状态数为（）
13、具有完全相同属性的同类粒子是近独立粒子。（）
14、玻色系统的粒子是不可分辨的，且每一个体量子态最多能容纳一个粒子。（）
15、定域系统的粒子可以分辨，且遵从玻耳兹曼分布。（）
16、热量是热现象中特有的宏观量，它没有相应的微观量。（）
17、玻尔兹曼关系S=KlnΩ只适用于平衡态。（）
18、T=0k时，金属中电子气体将产生巨大的简并压，它是泡利不相容原理及电子气的高密度所致。（）

大学物理热力学知识点汇总

大学物理热力学知识点汇总热力学是大学物理中的一个重要部分，它研究的是热现象的规律以及与热相关的能量转化和传递。

以下将对大学物理热力学中的关键知识点进行汇总。

一、热力学系统和热力学平衡态热力学系统是指研究的对象，它可以是一个气体、液体或固体，也可以是由多个物体组成的系统。

而热力学平衡态则是指系统的宏观性质在长时间内不随时间变化的状态。

这包括热平衡（系统各部分温度相等）、力学平衡（系统各部分压力相等）、化学平衡（系统内各化学组分的浓度不再变化）。

二、热力学第零定律如果两个热力学系统中的每一个都与第三个热力学系统处于热平衡，那么这两个热力学系统也必定处于热平衡。

这个定律为我们定义了温度的概念，使我们能够通过比较不同系统之间的热平衡来测量温度。

三、热力学第一定律也被称为能量守恒定律，它表明一个热力学系统内能的增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功之和。

用公式表示为：ΔU ＝ Q ＋ W。

其中，ΔU 是系统内能的变化，Q 是系统吸收的热量，W 是系统对外界所做的功。

在这个定律中，需要注意功的正负。

当系统对外做功时，W 为负；外界对系统做功时，W 为正。

同样，当系统吸收热量时，Q 为正；系统放出热量时，Q 为负。

四、等容过程等容过程是指系统的体积保持不变。

在等容过程中，系统不做功（W ＝ 0），内能的变化等于吸收或放出的热量，即ΔU ＝ Q。

五、等压过程等压过程中系统的压力保持不变。

此时，系统所做的功为 W ＝pΔV，内能的变化和吸收的热量的关系为ΔU ＝Q pΔV 。

六、等温过程等温过程中系统的温度保持不变。

在理想气体的等温过程中，内能不变（ΔU ＝0），系统吸收的热量等于对外界所做的功，即Q ＝W 。

七、绝热过程绝热过程是指系统与外界没有热量交换（Q ＝0）。

在绝热过程中，系统做功导致内能变化，即 W ＝ΔU 。

八、热力学第二定律它有多种表述方式，常见的有克劳修斯表述（热量不能自发地从低温物体传到高温物体）和开尔文表述（不可能从单一热源吸取热量，使之完全变为有用功而不产生其他影响）。

热力学三大基本定律是什么？一文带你搞懂

热力学三大基本定律是什么？一文带你搞懂虽然从远古时期人类早就学会了取火和用火，人们就注意探究热、冷现象本身。

但是热力学成为一门系统的学科却要到19世纪，在19世纪40年代前后，人们已经形成了这样的观念:自然界的各种现象间都是相互联系和转化的。

人们对热的研究也不再是孤立地进行，而是在热与其他现象发生转化的过程中认识热，特别是在热与机械功的转比中认识热。

热力学在发展过程中形成了三大基本定律，它们构成了热力学的核心。

热力学第一定律：能量守恒定律德国物理学家迈尔从1840年起就开始研究自然界各种现象间的转化和联系。

在他的论文《与有机运动相联的新陈代谢)中，把热看作“力”(能量)的一一种形式，他指出'热是能够转比为运动的力“。

他还根据当时的气体定压和定容比热的资料,计算出热的机械功当量值为367kgm/千k。

在论文中，迈尔详细考察了当时已知的几种自然现象的相互转化，提出了“力“不灭思想，迈尔是最早表述了能量守恒定律也就是热力学第一定律的科学家。

1847年，德国科学家亥姆霍兹发表了著作《论力的守恒》。

他提出一切自然现象都应该用中心力相互作用的质点的运动来解释，这个时候热力学第一定律也就是能量守恒定律已经有了一个模糊的雏形。

1850年，克劳修斯发表了《论热的动力和能由此推出的关于热学本身的定律》的论文。

他认为单一的原理即“在一切由热产生功的情况，有一个和产生功成正比的热量被消耗掉，反之，通过消耗同样数量的功也能产生这样数量的热。

” 加上一个原理即“没有任何力的消耗或其它变化的情况下，就把任意多的热量从一个冷体移到热体，这与热素的行为相矛盾”来论证。

把热看成是一种状态量。

由此克劳修斯最后得出热力学第一定律的解析式：dQ=dU-dW从1854年起，克劳修斯作了大量工作，努力寻找一种为人们容易接受的证明方法来解释这条原理。

经过重重努力，1860年，能量守恒原理也就是热力学第一定律开始被人们普遍承认。

能量守恒原理表述为一个系统的总能量的改变只能等于传入或者传出该系统的能量的多少。

浙江省大学物理试题库204-热力学第一定律、典型的热力学过程

浙江工业大学学校 204 条目的4类题型式样及交稿式样热力学第一定律、典型的热力学过程一. 选择题题号：20412001分值：3分难度系数等级：21 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。

[ ]答案：A题号：20412002分值：3分难度系数等级：22 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(A) 绝热过程中最大，等压过程中最小．(B) 绝热过程中最大，等温过程中最小．(C) 等压过程中最大，绝热过程中最小．(D) 等压过程中最大，等温过程中最小．［］答案：D题号：20412003分值：3分难度系数等级：2V3 一定量的理想气体，从a 态出发经过①或②过程到达b 态，acb 为等温线(如图)，则①、②两过程中外界对系统传递的热量Q 1、Q 2是 (A) Q 1>0，Q 2>0． (B) Q 1<0，Q 2<0．(C) Q 1>0，Q 2<0． (D) Q 1<0，Q 2>0．［］答案：A题号：20413004 分值：3分难度系数等级：34 一定量的理想气体分别由初态a 经①过程ab 和由初态a ′经②过程a ′cb 到达相同的终态b ，如p －T 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：(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．［］答案：B题号：20412005 分值：3分难度系数等级：25. 理想气体向真空作绝热膨胀． (A) 膨胀后，温度不变，压强减小． (B) 膨胀后，温度降低，压强减小． (C) 膨胀后，温度升高，压强减小． (D) 膨胀后，温度不变，压强不变．［］答案：A题号：20412006 分值：3分难度系数等级：26. 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(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．［］答案：B 题号：20412007 分值：3分pppV难度系数等级：2 7. 1 mol 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T a <T b ，则这两过程中气体吸收的热量Q 1和Q 2的关系是 (A) Q 1> Q 2>0． (B) Q 2> Q 1>0． (C) Q 2< Q 1<0． (D) Q 1< Q 2<0． (E) Q 1= Q 2>0．［］答案：A题号：20413008 分值：3分难度系数等级：38 如图，bca 为理想气体绝热过程，b 1a 和b 2a 是任意过程，则上述两过程中气体作功与吸收热量的情况是: (A) b 1a 过程放热，作负功；b 2a 过程放热，作负功． (B) b 1a 过程吸热，作负功；b 2a 过程放热，作负功． (C) b 1a 过程吸热，作正功；b 2a 过程吸热，作负功．(D) b 1a 过程放热，作正功；b 2a 过程吸热，作正功．［］答案：B题号：20412009 分值：3分难度系数等级：29. 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) 等体降压过程． (B) 等温膨胀过程．(C) 绝热膨胀过程． (D) 等压压缩过程．［］答案：D题号：20413010 分值：3分难度系数等级：310. 理想气体经历如图所示的abc 平衡过程，则该系统对外作功W ，从外界吸收的热量Q 和内能的增量E 的正负情况如下： (A) ΔE >0，Q >0，W <0． (B) ΔE >0，Q >0，W >0． (C) ΔE >0，Q <0，W <0．(D) ΔE <0，Q<0，W <0．［］VpO ab(1)(2)pOV b12 acpO Va bc答案：B题号：20412011分值：3分难度系数等级：211. 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) 系统的内能可能增加，也可能减少或保持不变．［］答案：D题号：20413012分值：3分难度系数等级：312 一物质系统从外界吸收一定的热量，则(A) 系统的温度一定升高．(B) 系统的温度一定降低．(C) 系统的温度一定保持不变．(D) 系统的温度可能升高，也可能降低或保持不变．［］答案：D题号：20413013分值：3分难度系数等级：313 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2内的气体的温度无变化．［］答案：B题号：20414014分值：3分难度系数等级：414. 氦气、氮气、水蒸汽(均视为刚性分子理想气体)，它们的摩尔数相同，初始状态相同，若使它们在体积不变情况下吸收相等的热量，则(A) 它们的温度升高相同，压强增加相同．(B) 它们的温度升高相同，压强增加不相同．(C) 它们的温度升高不相同，压强增加不相同．(D) 它们的温度升高不相同，压强增加相同．［］答案：C题号：20413015分值：3分难度系数等级：315. 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，在此循环过程中，外界对系统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1．［］答案：C题号：20414016分值：3分难度系数等级：416. 一定量的理想气体，经历某过程后，温度升高了．则根据热力学定律可以断定：(1) 该理想气体系统在此过程中吸了热．(2) 在此过程中外界对该理想气体系统作了正功．(3) 该理想气体系统的内能增加了．(4) 在此过程中理想气体系统既从外界吸了热，又对外作了正功．以上正确的断言是：(A) (1)、(3)． (B) (2)、(3)．(C) (3)． (D) (3)、(4)．(E) (4)．［］答案：C题号：20414017分值：3分难度系数等级：417. 一个绝热容器，用质量可忽略的绝热板分成体积相等的两部分．两边分别装入质量相等、温度相同的H 2气和O 2气．开始时绝热板P 固定．然后释放之，板P 将发生移动(绝热板与容器壁之间不漏气且摩擦可以忽略不计)，在达到新的平衡位置后，若比较两边温度的高低，则结果是：(A) H 2气比O 2气温度高．(B) O 2气比H 2气温度高． (C) 两边温度相等且等于原来的温度． (D) 两边温度相等但比原来的温度降低了．［］答案：B题号：2045018 分值：3分难度系数等级：518. 理想气体经历如图中实线所示的循环过程，两条等体线分别和该循环过程曲线相切于a 、c 点，两条等温线分别和该循环过程曲线相切于b 、d 点a 、b 、c 、d 将该循环过程分成了ab 、bc、cd 、da 四个阶段，则该四个阶段中从图上可肯定为放热的阶段为(A) ab ． (B) bc ． (C) cd ． (D) da ．［］答案：C题号：20413019 分值：3分难度系数等级：319．一定量的某种理想气体起始温度为T ，体积为V ，该气体在下面循环过程中经过三个平衡过程：(1) 绝热膨胀到体积为2V ，(2)等体变化使温度恢复为T ，(3) 等温压缩到原来体积V ，则此整个循环过程中(A) 气体向外界放热 (B) 气体对外界作正功(C) 气体内能增加 (D) 气体内能减少［］答案：A 题号：20413020 分值：3分难度系数等级：320．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 ，则两者的大小关系为：O（A ）1S >2S ；（B ）1S <2S ；（C ）1S =2S ；（D ）无法确定。

大学基础课《大学物理(一)》期末考试试题附解析

姓名班级学号 ………密……….…………封…………………线…………………内……..………………不……………………. 准…………………答…. …………题…大学基础课《大学物理（一）》期末考试试题附解析考试须知：1、考试时间：120分钟，本卷满分为100分。

2、请首先按要求在试卷的指定位置填写您的姓名、班级、学号。

3、请仔细阅读各种题目的回答要求，在密封线内答题，否则不予评分。

一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）1、质量分别为m 和2m 的两物体(都可视为质点)，用一长为l 的轻质刚性细杆相连，系统绕通过杆且与杆垂直的竖直固定轴O 转动，已知O 轴离质量为2m 的质点的距离为l ，质量为m 的质点的线速度为v 且与杆垂直，则该系统对转轴的角动量(动量矩)大小为________。

2、一根长为l ，质量为m 的均匀细棒在地上竖立着。

如果让竖立着的棒以下端与地面接触处为轴倒下，则上端到达地面时细棒的角加速度应为_____。

3、四根辐条的金属轮子在均匀磁场中转动，转轴与平行，轮子和辐条都是导体，辐条长为R ，轮子转速为n ，则轮子中心O 与轮边缘b 之间的感应电动势为______________，电势最高点是在______________处。

4、一束平行单色光垂直入射在一光栅上，若光栅的透明缝宽度与不透明部分宽度相等，则可能看到的衍射光谱的级次为____________。

5、一质点作半径为0.1m 的圆周运动，其运动方程为：（SI ），则其切向加速度为＝_____________。

6、一质点的加速度和位移的关系为且，则速度的最大值为_______________ 。

7、若静电场的某个区域电势等于恒量，则该区域的电场强度为_______________，若电势随空间坐标作线性变化，则该区域的电场强度分布为 _______________。

8、一长为的均匀直棒可绕过其一端且与棒垂直的水平光滑固定轴转动。

浙江省大学物理试题库201-浙江工业大学

浙江省大学物理试题库201-浙江工业大学浙江工业大学学校 201 条目的4类题型式样及交稿式样平衡态、态参量、热力学第零定律 5 15 一、选择题题号：20213001 分值：3分难度系数等级：31. 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．［］答案：B题号：20213002 分值：3分难度系数等级：32. 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．［］答案：B题号：20212021p分值：3分难度系数等级：23. 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．［］答案：C题号：20214004 分值：3分难度系数等级：44. 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)．［］答案：B题号：20215005 分值：3分难度系数等级：55. 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)．［］答案：D二、判断题题号：20213001 分值：2分难度系数等级：31. 令金属棒的一端插入冰水混合容器，另一端与沸水接触，等待一段时间后棒上各处温度不随时间变化。

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