一定量的理想气体若从同一状态分别经绝热、等温和等压过程,膨胀了
高中物理竞赛习题之《热力学基础》(无答案)
高中物理竞赛习题专题之《热力学基础》一． 填空题1．压强为1×105帕，体积为3升的空气（视为理想气体）经等温压缩到体积为0.5升，则空气 热(填”吸”或”放”)，传递的热量为 J (ln6=1.79)。
2．一定量的单原子理想气体在等压膨胀过程中对外做功W 与吸收热量Q 之比W/Q = ；若为双原子理想气体，则比值W/Q = 。
二． 计算题3．如图，1mol 双原子理想气体从a 沿对角线路径到c ，在这个过程中，求：（1）气体内能改变了多少？（2）气体吸收的热量是多少？（3）如果气体沿折线abc 从a 到c ，需要多少热量？（其中，312V m =，324V m =，31210P Pa =⨯，32510P Pa =⨯）4、如图，系统从状态a 沿acb 变化到b ，有334 J 的热量传递给系统，而系统对外做功为126 J 。
问：（1）若沿曲线adb 时，系统做功42 J ，有多少热量传递给系统？（2）若系统从状态b 沿曲线bea 返回状态a 时，外界对系统做功84 J ，则系统是放热还是吸热？，吸收或放出的热量为多少？121P 2P6．一种气体的样品，当它的压强从40Pa减小到10Pa时，体积从1.0m3膨胀到4.0m3，如果它的压强随体积分别经由图所示P-V图中的三条路径变化，气体做了多少功？热力学基础（2）一． 选择题1．1 mol 理想气体从同一状态出发，分别经绝热、等压、等温三种膨胀过程，则内能增加的过程是：( )( A) 绝热过程 ( B) 等压过程 ( C) 等温过程2．一定量的理想气体的初态温度为T ，体积为V ，先绝热膨胀使体积变为2V ，再等体吸热使温度恢复为T ，最后等温压缩为初态，则在整个过程中气体将：( ) ( A) 放热 ( B) 吸热 ( C) 对外界做功( D) 内能增加 ( E) 内能减少3．一定量的理想气体经历一准静态过程后，内能增加并对外做功，则该过程中：( ) ( A) 绝热膨胀过程 ( B) 绝热压缩过程( C) 等压膨胀过程 ( D) 等压压缩过程4．一定量的理想气体从体积为0V 的初态分别经等温压缩和绝热压缩，使体积变为02V ，设等温过程中外界对气体做功的大小为A 1，绝热过程中外界对气体做功的大小为A 2，则：( )( A) A 1< A 2 ( B) A 1= A 2 ( C) A 1> A 2二． 计算题5．如图所示，ABCDA 为1mol 单原子分子理想气体的循环过程，试求：（1）气体循环一次，在吸热过程中从外界吸收的热量；（2）气体循环一次对外界做的功；（3）此循环的效率。
上海交大版大学物理10热力学定律习题思考题
习题10-1. 如图所示，AB 、DC 是绝热过程，CEA 是等温过程，BED 是任意过程，组成一个循环。
若图中EDCE 所包围的面积为J 70，EABE 所包围的面积为J 30，CEA 过程中系统放热J 100，求BED 过程中系统吸热为多少？解：由题意可知在整个循环过程中内能不变，图中EDCE 所包围的面积为J 70，则意味着这个过程对外作功为70J ，也就是放热为70J ；EABE 所包围的面积为J 30，则意味着这个过程外界对它作功为30J ，也就是吸热为70J ，所以整个循环中放热是70-30=40J 。
而在这个循环中，AB 、DC 是绝热过程，没有热量的交换，所以如果CEA 过程中系统放热J 100，则BED 过程中系统吸热为100+40=140J 。
10-2. 如图所示，已知图中画不同斜线的两部分的面积分别为1S 和2S .（1）如果气体的膨胀过程为a ─1─b ，则气体对外做功多少？（2）如果气体进行a ─2─b ─1─a 的循环过程，则它对外做功又为多少？解：根据作功的定义，在P —V 图形中曲线围成的面积就是气体在这一过程所作的功。
则：（1）如果气体的膨胀过程为a ─1─b ，则气体对外做功为S 1+S 2 。
（2）如果气体进行a ─2─b ─1─a 的循环过程，则它对外做功为：－S 1 。
10-3. 一系统由如图所示的a 状态沿acb 到达b 状态，有334J 热量传入系统，系统做功J 126。
（1）经adb 过程，系统做功J 42，问有多少热量传入系统?（2）当系统由b 状态沿曲线ba 返回状态a 时，外界对系统做功为J 84，试问系统是吸热还是放热？热量传递了多少?解：由acb 过程可求出b 态和a 态的内能之差Q=ΔE+A ，ΔE=Q -A=334-126=208 Jadb 过程，系统作功A=42 J ， Q=ΔE+A=208+42=250J 系统吸收热量ba 过程，外界对系统作功A=-84 J ， Q=ΔE ＋A=-208-84=-292 J 系统放热10-4.温度为25o C 、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。
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。
桂林电子科技大学2014年考研试题816物理化学(2014-B)
桂林电子科技大学2014年研究生统一入学考试试题科目代码：816 科目名称：物理化学请注意：答案必须写在答题纸上（写在试题上无效）。
（各题标题字号为黑体五号字，题干字号为标准宋体五号字。
）一、选择题（每题2分，共40分）1. 热力学第一定律ΔU=Q+W只适用于（）(A) 单纯状态变化(B) 相变化(C) 化学变化(D) 封闭物系的任何变化2. 一定量的理想气体从同一状态分别经历恒温可逆膨胀，绝热可逆膨胀到具有相同压力的终态，终态体积分别为V1，V2，则（）(A) V1 V2(B) V1 V2(C) V1 V2(D) 不确定3. 当某化学反应Δr C p,m＜0,则该过程的 Δr H mθ(T)随温度升高而(A) 下降(B) 升高(C) 不变(D) 无规律4. 在一绝热恒容箱中, 将NO (g)和O2 (g)混合，假定气体都是理想的，达到平衡后肯定都不为零的量是：（）(A) Q, W, ΔU(B) Q, ΔU,ΔH(C) ΔH,ΔS,ΔG(D) ΔS,ΔU, W5. 1mol Ag(s)在等容下由273.2 K 加热到303.2 K。
已知在该温度区间内Ag(s)的C v,m=24.48 J·K-1·mol-1则其熵变为：(A) 2.531 J·K-1 (B) 5.622 J·K-1 (C) 25.31 J·K-1 (D) 56.22 J·K-16. 已知下列反应的平衡常数：H2(g)+S(s)=H2S(s) ① K1；S(s)+O2(g)=SO2(g)② K2。
则反应H2(g)+SO2(g)=O2(g)+H2S(g)的平衡常数为：（）(A) K1+K2(B) K1-K2(C) K1·K2(D) K1/K27. 反应CH3COOH(l)+C2H5OH(l)=CH3COOC2H5(l)+H2O(l)在25℃平衡常数K cƟ为4.0，今以CH3COOH 及C2H5OH 各1 mol 混合进行反应，则达平衡常数最大产率为：（）(A) 0.334% (B) 33.4% (C) 66.7% (D) 50.0%8. 关于三相点, 下面的说法中正确的是：（）(A) 纯物质和多组分系统均有三相点(B) 三相点就是三条两相平衡线的交点(C) 三相点的温度可随压力改变(D) 三相点是纯物质的三个相平衡共存时的温度和压力所决定的相点9. 一个水溶液包含n 个溶质，该溶液通过一半透膜与纯水相平衡，半透膜仅允许溶剂水分子通过，此体系的自由度为：（）(A) n (B) n－1 (C) n＋1 (D) n＋210. 当克劳修斯-克拉贝龙方程应用于凝聚相转变为蒸气时，则：（）(A) p 必随T 之升高而降低(B) p 必随T 之升高而变大(C) p 必不随T 而变(D) p 随T 之升高可变大或减少11. 德拜-休克尔为了推导出"极限定律"，作了一些基本假定。
物理化学(上册)练习题
练习题第一章《热力学第一定律》一. 选择题1。
等压过程是指:( )。
A。
系统的始态和终态压力相同的过程；B。
系统对抗外压力恒定的过程;C.外压力时刻与系统压力相等的过程；D。
外压力时刻与系统压力相等且等于常数的过程。
2。
系统经某过程后，其焓变∆H = Q p,则该过程是( ）。
A。
理想气体任何过程; B.理想气体等压过程；C。
真实气体等压过程；D。
封闭系统不作非体积功的等压过程。
3。
下列说法中（)是正确的。
A.只有等压过程才有焓的概念；B。
系统的焓等于系统所含的热量；C。
系统的焓等于系统在等压过程中吸收的热量；D.在等压且不作非体积功的条件下,系统吸收的热在数值上等于焓的增量.4. 公式可用于计算:( ）。
A.真实气体的变温过程； B。
任意系统的可逆过程；C.理想气体的绝热过程;D.等压进行的化学反应。
5。
物质的量为n的单原子理想气体等压升高温度，从T1至T2，∆U等于：（）。
A。
nC p，m∆T；B。
nC V,m∆T； C. nR∆T; D。
nR ln(T2 / T1)。
6. ∆U可能不为零的过程为：（）。
A。
隔离系统中的各类变化； B.等温等容过程;C.理想气体等温过程；D。
理想气体自由膨胀过程。
7。
理想气体等温自由膨胀过程为：（)。
A.Q〉0；B。
；C。
W 〈0；D。
8。
对于理想气体自由膨胀过程，下述提法正确的是：( ）。
A。
系统和环境之间没有热和功的过程； B。
系统的温度改变，内能变化值不为零；C.系统的压力不变；D.系统对外作功。
9. 热力学能及焓同时守恒的过程为：( ）。
A.隔离系统中的各类变化； B。
等温等压过程；C。
节流过程；D。
理想气体自由膨胀过程10。
凡是在孤立体系中进行的变化，其和的值一定是:( )。
A。
，； B. ，；C. , ；D. ,大于、小于或等于零不能确定。
11. 已知反应H2(g）+O2(g）== H2O（g)的标准摩尔反应焓为，下列说法中不正确的是:（）。
A.是H2O(g）的标准摩尔生成焓；B.是H2(g）的标准摩尔燃烧焓；C. 是负值；D。
热力学基础
热力学基础习 题一、单选题1、一定量的理想气体，从同一初态分别经历等温可逆膨胀、绝热可逆膨胀到具有相同体积的终态，在绝热过程中的压强0p ∆与等温过程中的压强T p ∆的关系为（ ）A. T p p ∆<∆0B. T p p ∆>∆0C. T p p ∆=∆0D. 无法确定 2、系统的状态改变了，其内能值则（ ）A. 必定改变B. 必定不变C. 不一定改变D. 状态与内能无关3、将20g 的氦气（理想气体，且RC 23V =）在不与外界交换热量情况下，从17℃升至27℃，则气体系统内能的变化与外界对系统作的功为（ ）A.J 1023.62⨯=∆E ，J 1023.62⨯=A B.J 1023.62⨯=∆E ，J 1023.63⨯=AC. J 1023.62⨯=∆E ，0=A D. 无法确定4、将温度为300 K ，压强为105Pa 的氮气分别进行绝热压缩与等温压缩，使其容积变为原来的1/5。
则绝热压缩与等温压缩后的压强和温度的关系分别为（ ）A. 等温绝热P P >，等温绝热T T > B.等温绝热P P <， 等温绝热T T > C.等温绝热P P <，等温绝热T T > D.等温绝热P P >，等温绝热T T <5、质量为m 的物体在温度为T 时发生相变过程（设该物质的相变潜热为λ），则熵变为（ ）A. T m S λ=∆ B.Tm S λ>∆C.Tm S λ<∆D. 0=∆S6、质量一定的理想气体，从相同状态出发，分别经历不同的过程，使其体积增加一倍，然后又回到初态，则（ ）A. 内能最大B. 内能最小C. 内能不变D. 无法确定7、一定量的理想气体，经历某一过程后，温度升高了。
则根据热力学定律可以断定为：（1）该理想气体系统在此过程中吸热；（2）在此过程中外界对该理想气体系统作正功；（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从外界吸热，又对外作正功。
热学试题库
物理学本科《热学》期终试卷（一）班级 _______ 姓名 ___________ 学号 _________、选择题（24%,每题4分）1、 热力学系统经绝热过程，系统的熵（ E ） A 、增加B 、减少C 、不变D 、可以增加也可以减少E 、可以增加也可以不变2、 两种理想气体的温度相同，摩尔数也相同，则它们的内能（ C ）A 、相同B 、不同C 、可以相同也可以不同3、 一隔板把长方形容器分成积相等的两部分，一边装 CO 2，另一边装H 2，两边气体的质 量相同，温度也相同，设隔板与器壁之间无摩擦，隔板（ C ）A 、不动B 、向右移动C 、向左移动4、 1mol 理想气体从同一状态出发，通过下列三个 过程，温度从T i 降至T 2，则系统放热最大的过程为（A ） A 、等压过程B 、等容过程C 、绝热过程5、 下列过程中，趋于可逆过程的有（ C ）A 、 汽缸中存有气体，活塞上没有外加压强，且活塞与汽缸间没有摩擦的膨胀过程B 、 汽缸中存有气体，活塞上没有外加压强，但活塞与汽缸间磨擦很大，气体缓慢地膨 胀过程C 、 汽缸中存有气体，活塞与汽缸之间无磨擦，调整活塞上的外加压强，使气体缓慢地膨胀过程D 、在一绝热容器内两种不同温度的液体混合过程6、无限小过程的热力学第一定律的数学表达式为：dQ=du+dA 式中dA 为系统对外所作的功，今欲使dQ、du、dA 为正的等值，该过程是（ C ）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）3、理想气体Cp>Cu的原因是_________________________________________________ 。
热力学第一定律习题及答案
热力学第一定律习题一、单选题1) 如图，在绝热盛水容器中，浸入电阻丝，通电一段时间，通电后水及电阻丝的温度均略有升高，今以电阻丝为体系有：( )A. W =0，Q <0，?U <0B. W <0，Q <0，?U >0C. W <0，Q <0，?U >0D. W <0，Q =0，?U >0?2) 如图，用隔板将刚性绝热壁容器分成两半，两边充入压力不等的空气(视为理想气体)，已知p右> p左，将隔板抽去后: ( )A. Q＝0, W ＝0, ?U ＝0B. Q＝0, W <0, ?U >0C. Q >0, W <0, ?U >0D. ?U ＝0, Q＝W??0?3）对于理想气体，下列关系中哪个是不正确的：( )A. (?U/?T)V＝0B. (?U/?V)T＝0C. (?H/?p)T＝0D. (?U/?p)T＝0?4）凡是在孤立孤体系中进行的变化，其?U 和?H 的值一定是：( )A. ?U >0, ?H >0B. ?U ＝0, ?H＝0C. ?U <0, ?H <0D. ?U ＝0，?H 大于、小于或等于零不能确定。
?5）在实际气体的节流膨胀过程中，哪一组描述是正确的: ( )A. Q >0, ?H＝0, ?p < 0B. Q＝0, ?H <0, ?p >0C. Q＝0, ?H ＝0, ?p <0D. Q <0, ?H ＝0, ?p <0?6）如图，叙述不正确的是：( )A.曲线上任一点均表示对应浓度时积分溶解热大小B.?H1表示无限稀释积分溶解热C.?H2表示两浓度n1和n2之间的积分稀释热D.曲线上任一点的斜率均表示对应浓度时HCl的微分溶解热?7）?H＝Q p此式适用于哪一个过程: ( )A.理想气体从101325Pa反抗恒定的10132.5Pa膨胀到10132.5sPaB.在0℃、101325Pa下，冰融化成水C.电解CuSO4的水溶液D.气体从(298K，101325Pa)可逆变化到(373K，10132.5Pa )?8) 一定量的理想气体，从同一初态分别经历等温可逆膨胀、绝热可逆膨胀到具有相同压力的终态，终态体积分别为V1、V2。
大学物理上册复习题1
一、单项选择题 1、对质点系有以下几种说法：①质点系总动量的改变与内力无关；②质点系总动能的改变与内力无关；③质点系机械能的改变与保守内力无关。
在上述 说法中： （ B ） A. 只有①是正确的； B. ①、③ 是正确的； C. ①、②是正确的； D. ②、③ 是正确的。
2、合外力对质点所作的功一定等于质点： （B ） A. 动量的增量； B. 动能的增量； C. 角动量的增量； D. 势能增量的负值。
3、一刚体绕定轴转动的转动惯量： （ C ） A. 只与转轴位置有关； B. 只与质量分布有关，与转轴位置无关； C. 与转轴位置和质量分布都有关； D. 与转轴位置和质量分布都无关。
4、关于势能的值，下列叙述中正确的是： （ D ）A.重力势能总是正的；B. 弹性势能总是正的；C.万有引力势能总是负的；D. 势能的正负只是相对于势能零点而言。
5、弹簧振子作简谐振动时，位移与加速度的关系是： （ D ） A. 大小成反比且方向相同； B. 大小反正比且方向相反；C. 大小成正比且方向相同；D. 大小成正比且方向相反。
6、一质点沿X 轴作简谐振动，其振动方程用正弦函数表示。
如果t = 0时，该质点 处于平衡位置且向X 轴正方向运动，那么它的振动初相为： （ A ） A. 0 ； B. π/2 ； C. –π/2 ； D. π 。
7、波速为2m/s 的平面余弦波沿X 轴的负方向传播。
如果这列波使位于原点的质点作y=3cos t 2π （m ）的振动，那么，位于x=2m 处质点的振动方程为： （ D ）A. y=3cos t 2π；B. y= -3cos t 2π；C. y=3sin t 2π；D. y= -3sin t 2π 。
8、摩尔数相同的三种气体，He 、N 2、CO 2（都作为理想气体），它们从相同的初始状态出发，都经过等体吸热过程，并且温度的升高量△T 相同，则它们吸收的热量为：（ C ） A. Q He =Q N2=Q CO2 ； B. Q He ﹥Q N2﹥Q CO2 ； C. Q He ﹤Q N2﹤Q CO2 ； D. Q He =Q N2﹤Q CO2 。
热力学基础选择题
《热力学基础》选择题1.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)．［ D ］2.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)．［ B ］3.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)．［ D ］4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)．［ A ］.5. 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． ［ B ］6. 关于可逆过程和不可逆过程有以下几种说法：(1) 可逆过程一定是平衡过程．(2) 平衡过程一定是可逆过程．(3) 不可逆过程发生后一定找不到另一过程使系统和外界同时复原．(4) 非平衡过程一定是不可逆过程．以上说法，正确的是：(A) (1)、(2)、(3). (B) (2)、(3)、(4).(C) (1)、(3)、(4). (D) (1)、(2)、(3) 、(4). ［ C ］7. 一定量的理想气体，开始时处于压强，体积，温度分别为p 1，V 1，T 1的平衡态，后来变到压强，体积，温度分别为p 2，V 2，T 2的终态．若已知V 2 >V 1，且T 2 =T 1，则以下各种说法中正确的是：(A) 不论经历的是什么过程，气体对外净作的功一定为正值．(B) 不论经历的是什么过程，气体从外界净吸的热一定为正值．(C) 若气体从始态变到终态经历的是等温过程，则气体吸收的热量最少．(D) 如果不给定气体所经历的是什么过程，则气体在过程中对外净作功和从外界净吸热的正负皆无法判断． ［ D ］8. 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=_________________。
《热力学第一定律》练习题1
二、填空题1. 封闭系统由某一始态出发，经历一循环过程，此过程的_____U ∆=；_____H ∆=；Q 与W 的关系是______________________，但Q 与W 的数值________________________，因为_________________________。
2. 状态函数在数学上的主要特征是________________________________。
3. 系统的宏观性质可分为___________________________________，凡与系统物质的量成正比的物理量均称为___________________________。
4. 在300K 的常压下，2mol 的某固体物质完全升华过程的体积功_________eW =。
5. 某化学反应：A(l) + 0.5B(g) → C(g)在500K 恒容条件下进行，反应进度为1mol 时放热10k J ，若反应在同样温度恒容条件下进行，反应进度为1mol 时放热_____________________。
6. 已知水在100℃的摩尔蒸发焓40.668ap m H ν∆=kJ·mol -1，1mol 水蒸气在100℃、101.325kPa 条件下凝结为液体水，此过程的_______Q=；_____W =；_____U ∆=；_____H ∆=。
7. 一定量单原子理想气体经历某过程的()20pV ∆=k J ，则此过程的_____U ∆=；_____H ∆=。
8. 一定量理想气体，恒压下体积工随温度的变化率____________e pW T δ⎛⎫= ⎪∂⎝⎭。
9. 封闭系统过程的H U ∆=∆的条件：(1) 对于理想气体单纯pVT 变化过程，其条件是_____________________；(2)对于有理想气体参加的化学反应，其条件是______________________________________。
热力学选择题C答案
热力学选择题（参考答案）1. 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．答案：（D）2. 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，但不能自动收缩．(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．答案：（C）3. “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，有如下几种评论，哪种是正确的？（）(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．答案：（C ）4. 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)/(112T 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)/(112T 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．答案：（D ）5. 关于热功转换和热量传递过程，有下面一些叙述：(1) 功可以完全变为热量，而热量不能完全变为功；(2) 一切热机的效率都只能够小于1；(3) 热量不能从低温物体向高温物体传递；(4) 热量从高温物体向低温物体传递是不可逆的．以上这些叙述 （ ）(A) 只有(2)、(4)正确．(B) 只有(2)、(3) 、(4)正确．(C) 只有(1)、(3) 、(4)正确．(D) 全部正确．答案：（A）6. 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的功．(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．答案：（C）7. 设有以下一些过程：(1) 两种不同气体在等温下互相混合．(2) 理想气体在定体下降温．(3) 液体在等温下汽化.(4) 理想气体在等温下压缩．(5) 理想气体绝热自由膨胀．在这些过程中，使系统的熵增加的过程是：（）(A) (1)、(2)、(3). (B) (2)、(3)、(4).(C) (3)、(4)、(5). (D) (1)、(3)、(5).答案：（D）8. 如图所示，设某热力学系统经历一个由c→d→e的过程，其中，ab 是一条绝热曲线，a、c在该曲线上．由热力学定律可知，该系统在过程中（）ab c deV pO(A) 不断向外界放出热量．(B) 不断从外界吸收热量．(C) 有的阶段吸热，有的阶段放热，整个过程中吸的热量等于放出的热量．(D) 有的阶段吸热，有的阶段放热，整个过程中吸的热量大于放出的热量．(E) 有的阶段吸热，有的阶段放热，整个过程中吸的热量小于放出的热量. 答案：（D ）9． “理想气体与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。
大学物理课后习题答案(上下册全)武汉大学出版社 第7章 热力学基础习题解答
第7章 热力学基础7-1在下列准静态过程中，系统放热且内能减少的过程是[ D ] A ．等温膨胀. B ．绝热压缩. C ．等容升温. D ．等压压缩.7-2 如题7-2图所示，一定量的理想气体从体积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 . 其中吸热最多的过程是[ A ] A ．A →B 等压过程 B ．A →C 等温过程.C ．A →D 绝热过程. 题7-2图 D ．A →B 和A → C 两过程吸热一样多.7-3 一定量某理想气体所经历的循环过程是:从初态(V 0 ,T 0)开始,先经绝热膨胀使其体积增大1倍,再经等容升温回复到初态温度T 0, 最后经等温过程使其体积回复为V 0 , 则气体在此循环过程中[ B ]A ．对外作的净功为正值.B ．对外作的净功为负值.C ．内能增加了.D ．从外界净吸收的热量为正值. 7-4 根据热力学第二定律，判断下列说法正确的是 [ D ] A ．功可以全部转化为热量，但热量不能全部转化为功.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向相反方向进行的过程.D ．一切自发过程都是不可逆的.7-5 关于可逆过程和不可逆过程有以下几种说法，正确的是[ A ] A ．可逆过程一定是准静态过程． B ．准静态过程一定是可逆过程． C ．无摩擦过程一定是可逆过程．D ．不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程．7-6 理想气体卡诺循环过程的两条绝热线下的面积大小(题7-6图中阴影部分)分别为S 1和S 2 , 则二者的大小关系是[ B ] A ．S 1 > S 2 . B ．S 1 = S 2 .C ．S 1 < S 2 .D ．无法确定. 题7-6图 7-7 理想气体进行的下列各种过程，哪些过程可能发生[ D ] A ．等容加热时，内能减少，同时压强升高 B ． 等温压缩时，压强升高，同时吸热 C ．等压压缩时，内能增加，同时吸热 D ．绝热压缩时，压强升高，同时内能增加7-8 在题7-8图所示的三个过程中，a →c 为等温过程,则有[ B ] A ．a →b 过程 ∆E <0，a →d 过程 ∆E <0. B ．a →b 过程 ∆E >0，a →d 过程 ∆E <0. C ．a →b 过程 ∆E <0，a →d 过程 ∆E >0.D ．a →b 过程 ∆E >0，a →d 过程 ∆E >0. 题7-8图7-9 一定量的理想气体，分别进行如题7-9图所示的两个卡诺循环，若在p V -图上这两个循环过程曲线所围的面积相等，则这两个循环的[ D ] A ．效率相等.B ．从高温热源吸收的热量相等.C ．向低温热源放出的热量相等.D ．对外做的净功相等. 题7-9图7-10一定质量的某种理想气体在等压过程中对外作功为 200 J ．若此种气体为单原子分子气体，则该过程中需吸热__500__ J ；若为双原子分子气体，则需吸热__700___ J 。
统计物理学试题
统计物理学试题(共19页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--一 概念公式释义题 概念四个,公式五个,释义一个 （卷面是一百个题） 1.孤立系:与外界既没有物质交换也没有能量交换的系统. 2.闭系:与外界没有物质交换,但有能量交换的系统. 3.开系:与外界既有物质交换,又有能量交换的系统.4.热力学平衡态：一个孤立系统，不论其初态如何复杂，经过足够长的时间后，将会到达这样的状态，系统的各种宏观性质在长时间内不发生任何变化.5.绝热壁:如果器壁具有这样的性质,当两个物体通过器壁相互接触时,两物体的状态可以完全独立的改变,彼此互不影响.6.透热壁: 如果器壁具有这样的性质,当两个物体通过器壁相互接触时,两物体的状态不能完全独立的改变,彼此相互影响.7.热接触:两个物体通过透热壁相互接触.8.热平衡:假设有两个物体,各自处在平衡状体啊.如果令这两个物体进行热接触,经验表明,一般来说两个物体的平衡状态都会受到破坏,他们的状态都将发生改变.但是经过足够长的时间之后,他们的状态便不再发生变化,而达到一个共同的平衡态.9.热平衡定律：如果两个物体各自与第三个物体达到热平衡，它们彼此也必处在热平衡.10.温度：互为热平衡的两个系统，分别存在一个状态函数，而且两个函数的数值相等，该函数就称为系统的温度.11.热力学极限:粒子数∞→N ,体积∞→V 而粒子数密度VN为有限的极限情况.12.准静态过程：进行的非常缓慢的过程，系统在过程中经历的每一个状态都可以看作平衡态.13.内能：系统经绝热过程从初态变到终态，在过程中外界对系统所作的功仅取决于系统的初态和终态而与过程无关.由此可以用绝热过程中外界对系统所作的功定义一个态函数在终态和初态之差，该态函数称作内能.14.热量：如果系统所经历的过程不是绝热过程，则在过程中外界对系统所作的功不等于过程前后其内能的变化，二者之差就是系统在过程中以热量的形式从外界吸收的热量. 15.热容量：一个系统在某一过程中温度升高K 1所吸收的热量. 16.焦耳定律:理想气体的内能只是温度的函数,与体积无关.17.热力学第二定律开氏表述：不可能从单一热源吸热使之完全变为有用的功而不引起其它变化. 18.热力学第二定律克氏表述：不可能把热量从低温物体传到高温物体而不引起其它变化. 19.卡诺定理:所有工作于两个一定温度之间的热机,以可逆机的效率为最高.20.熵（热力学）：对于可逆过程,在初态A 和终态B 给定后，积分 TdQBA⎰与可逆过程的路径无关.令 A B BAS S T dQ-=⎰， 称为熵.21.熵增加原理:在绝热条件下,熵减少的过程是不可能实现的.22.节流过程:管子用不导热的材料包着,管子中间有一个多孔塞或节流阀.多孔塞两边各维持着较高的压强1p 和较低的压强2p ,于是气体从高压的一边经多孔塞不断地流到低压的一边,并达到定常状态. 23.绝热去磁制冷:在绝热的条件下减少磁场时,磁介质的温度将降低. 24.态密度:单位能量间隔内的可能状态数.26.能量均分定理：对于处在温度为T 的平衡状态的经典系统，粒子能量中每一个平方项的平均值等于kT 21. 27.刘维尔定理：如果随着一个代表点沿正则方程所确定的轨道在相空间中运动，其领域的代表点密度是不随时间改变的常数.28.微正则系综：具有确定的粒子数N 、体积V 和能量E 的系统的分布函数.29.正则系综：具有确定的粒子数N 、体积V 和温度T 的系统的分布函数称为正则分布. 30.巨正则系综：具有确定的体积V 、温度T 和化学势μ的系统的分布函数.31.系综：设想有大量结构完全相同的系统，处在相同的给定的宏观条件下.我们把这大量系统的集合称为系综.32.Γ空间:以广义坐标和广义动量f 2个变量为直角坐标构成一个f 2空间. 33.最概然分布：微观状态数最多的分布，出现的概率最大，称为最概然分布. 34.熵（统计物理）：在统计物理学中有Ωln k S =，是系统混乱度的量度. 1.体胀系数 p T V V ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=1α 2.压强系数 VT p p ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=1β 3.等温压缩系数 T T p V V ⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂-=1κ 4.绝热压缩系数 SS p V V ⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂-=1κ 5.α，β，T κ的关系式 p T βκα= 6.理想气体的物态方程 nRT pV =7.范德瓦耳斯方程 ()nRT nb V V an p =-⎪⎪⎭⎫⎝⎛+228.位力展开 ()()⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+⎪⎭⎫⎝⎛++⎪⎭⎫ ⎝⎛= T C V n T B V n V nRT p 219.顺磁性固体的物态方程 H TCM =10.热力学第一定律的数学表达式 Q W U U A B +=-系统在终态B 和初态A 的内能之差A B U U -等于在过程中外界对系统所作的功与系统从外界吸收的热量之和.11.等容热容量 VV T U C ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=12.等压热容量 pp T H C ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=13.焓 pV U H +=在等压过程中系统从外界吸收的热量等于态函数焓的增值. 14.理想气体的等压热容量和等容热容量之差 nRT C C V p =-15.简单系统的热力学的基本微分方程 pdV TdS dU -= 在相邻的两个平衡态,状态变量U 、S 、V 的增量之间的关系.16.n 摩尔理想气体的熵（以T 、V 为自变量）0ln ln S V nR T C S V ++= 17. n 摩尔理想气体的熵（以T 、p 为自变量）0ln ln S p nR T C S p +-= 18.简单系统的焓的微分方程 Vdp TdS dH += 19.简单系统的自由能的微分方程 pdV SdT dF --= 20.简单系统的吉布斯函数的微分方程 Vdp SdT dG +-=21.等容热容量的熵表示 VV T S T C ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=22.等压热容量的熵表示 pp T S T C ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=23.温度保持不变时内能随体积的变化率与物态方程的关系 p T p T V U VT -⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂24.温度保持不变时焓随压强变化率与物态方程的关系p T T V T V p H ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ 25.等压热容量、等容热容量之差的一般关系 TV p VT C C κα2=-26.简单系统的开系的热力学基本微分方程 dn pdV TdS dU μ+-= 27.克拉珀龙方程()αβmm V V T LdT dp -=两相平衡曲线的斜率 28.对于玻耳兹曼系统，与分布{}l a 相应的系统的微观状态数 l a l l ll B M a N ∏∏=Ωω!!.. 29.对于玻色系统，与分布{}l a 相应的系统的微观状态数 ()()∏--+=Ωll l l l E B a a !1!!1..ωω 30.对于费米系统，与分布{}l a 相应的系统的微观状态数()∏-=Ωll l l l D F a a !!!..ωω31.玻耳兹曼分布 l e a l l βεαω--= 32.玻色分布 1-=+l e a ll βεαω 33.费米分布 1+=+l e a ll βεαω34.配分函数的表达式 ∑-=ll l e Z βεω135.内能的统计表达式 1ln Z NU β∂∂-= 36.广义作用力的统计表达式 1ln Z yN Y ∂∂-=β 37.熵的统计表达式 ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=11ln ln Z Z Nk S ββ 38.玻耳兹曼关系 Ω=ln k S 某个宏观状态对应的微观状态数愈多,它的混乱度就愈大,熵也愈大. 39.0≥-A B S S 经绝热过程后,系统的熵永不减少 40.克劳修斯等式和不等式02211≤+T Q T Q 41.B A F F W -≤－ 系统在等温过程中对外所作的功不大于其自由能的减少. 42.0≤-A B F F 在等温等容条件下系统的自由能永不增加. 43. 0≤-A B G G 在等温等压条件下系统的吉布斯函数永不增加.44. 普朗克公式 323(,)1kT VU T d d ce ωωωωωπ=-45.费米动量和粒子数密度的关系式 ()3123n p F π=二 填空题 （卷面是一百个题） 1.理想气体的压强系数为T 1，理想气体的体胀系数为T1. 2．准静态过程在热力学理论中有着非常重要的地位，一方面在于如果没有摩擦阻力，外界在准静态过程中对系统的作用力可以用描写系统平衡状态的参量表达出来，另一方面在于如果没有摩擦阻力，外界在准静态过程中对系统的作用力可以用描写系统平衡状态的参量表达出来.3.热力学第二定律的克劳修斯表述为不可能把热量从低温物体传到高温物体而不引起其它变化 .4.理想气体的初态为（T , A V ），末态为（T , B V ），其熵变为ABV V nR ln . 5.克拉珀龙方程为()αβmm V V T LdT dp -=. 6.对于费米系统，与分布{}l a 相应的微观状态数为()∏-ll l l l a a !!!ωω.7.根据能量均分定理，在温度T 时，单原子分子气体的定压热容量与定容热容量之比γ为. 8.热源T 吸收热量1Q ，放出热量2Q ，则熵变为TQ Q 21-. 9.磁介质的热力学基本方程为Hdm TdS dU 0μ+=，则有麦氏关系=⎪⎭⎫⎝⎛∂∂m S H S m T ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂01μ.10.在体积V 内，在d εεε→+的内能范围内,相对论情形下三维自由粒子的的量子态数为()εεπd ch V234. 11．气体分子的速率分布为dv v ekT m n v kTm 222/3224-⎪⎭⎫⎝⎛ππ，则气体的平均速率=v mkTπ8.（计算公式23212αα=⎰∞-dx x e x ）12.开系的热力学基本微分方程为dn pdV TdS dU μ+-=. 13.对于玻色系统，与分布{}l a 相应的微观状态数为()()∏--+ll l l l a a !1!!1ωω.14.根据能量均分定理，在温度T 时，双原子分子气体的定压热容量与定容热容量之比γ为.15.热量Q 从高温热源1T 传到低温热源2T ，则熵变为⎪⎪⎭⎫⎝⎛-1211T T Q .16.磁介质的热力学基本方程为Hdm TdS dU 0μ+=，则有麦氏关系=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂T H S HT m ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂0μ .17.气体分子的速率分布为dv v ekT m n v kTm 222/3224-⎪⎭⎫⎝⎛ππ，则气体的方均根速率=s v mkT3.（计算公式2/504832απα=⎰∞-dx x e x ） 18.在等温膨胀过程中，理想气体从热源吸收热量，这热量全部转化为气体对外所作的功；在等温压缩过程中，外界对气体做功，这功通过气体转化为热量传递给热源.19.在绝热压缩过程中，外界对气体做功，这功全部转化为气体的内能而使气体的温度升高.在绝热膨胀过程中，外界对气体所作的功为负值，实际上是气体对外界做功，这功是由气体在过程中所减少的内能转化而来的.20.系统在等温过程中对外所作的功不大于其自由能的减少.换句话说，自由能的减少是在等温过程中从系统所能获得的最大功.21.在等温等容条件下系统的自由能永不增加.在等温等容条件下，系统中发生的不可逆过程总是朝着自由能减少的方向进行的.22.在等温等压条件下，系统的吉布斯函数永不增加，在等温等压条件下系统中发生的不可逆过程总是朝着吉布斯函数减少的方向进行的.23.经绝热过程后，系统的熵永不减少.系统经可逆绝热过程后熵不变，经不可逆绝热过程后熵增加.在绝热条件下熵减少的过程是不可能实现的.24.麦氏关系和雅可比行列式是进行导数变换运算的常用的工具.25.统计物理学从宏观物质系统是由大量微观粒子组成这一事实出发，认为物质的宏观特性是大量微观粒子行为的集体表现，宏观物理量是相应微观物理量的统计平均值.、26.将内能∑=ll l a U ε求全微分有∑∑+=ll l ll l da d a dU εε，第一项是粒子分布不变时由于外参量改变导致的能级改变而引起的内能变换，第二项是粒子能级不变时由于粒子分布改变所引起的内能变化.第一项代表过程中外界对系统所作的功.第二项代表过程中系统从外界吸收的热量.在无穷小的准静态过程中系统从外界吸收的热量等于粒子在各能级重新分布所增加的内能. 27.范德瓦尔斯方程做位力展开的第二位力系数是RTab -，第三位力系数是2b . 28.孤立系统处在稳定平衡状态的必要和充分条件为0<∆S . 29.等温等容系统处在稳定平衡状态的必要和充分条件为0>∆F . 30.等温等压系统处在稳定平衡状态的必要和充分条件为0>∆G . 三 选择题 （这里是三十五个题，卷面是四十个题）1.一定量的理想气体，起始温度为T ，体积为0V .后经历绝热过程，体积变为20V .再经过等压过程，温度回升到起始温度，最后再经过等温过程，回到起始状态.则在此循环过程中（ A ） A.气体从外界净吸的热量为负值； B.气体对外界净作的功为正值； C.气体从外界净吸的热量为正值； D.气体内能减少.2.根据热力学第二定律判断下列哪种说法是正确的（ D ）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.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；D.气体能够自由膨胀，但不能自动收缩.3.若室内生起炉子后温度从15℃升高到27℃，而室内气压不变，则此时室内的分子数减少了（ B ）； %； %； %.4.关于热功转换和热量传递过程，有下面一些叙述(1)功可以完全变为热量，而热量不能完全变为功；(2)一切热机的效率都不可能等于l ；(3)热量不能从低温物体向高温物体传递；(4)热量从高温物体向低温物体传递是不可逆的. 以上这些叙述（ A ）A ．只有(2)、(4)是正确的； B.有(2)、(3)、(4)正确； C. 有(1)、(3)、(4)正确； D.全部正确 .5.一瓶氦气和一氮气密度相同，分子平均平动动能相同，而且它们都处于平衡状态，则它们（ C ） A.温度相同，压强相同； B.温度、压强都不相同；C.温度相同，但是氦气的压强大于氮气的压强；D.温度相同，但是氦气的压强小于氮气的压强.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 ）A ．0P ／2； B. 0P ； C.02P γ； D. 0P／γ2 (v p C C /=γ) 7.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：（ C ）A ．1/6kg ； ； ； 一绝热容器被隔板分成两半，一半是真空，另一半是理想气体．若把隔板抽出，气体将进行自由膨胀，达到平衡后(A ) A.温度不变，熵不变; B.温度升高，熵增加;C.温度降低，熵增加;D.温度不变，熵增加．9.一定量的理想气体，经历某过程后，它的温度升高了.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 ） A.(3)； B.(1)(3)； C.(2)(3)； D.(3)(4).10.质量一定的理想气体，从同一状态出发，分别经历等温、等压和绝热过程，使其体积增加一倍，那么气体温度的改变(绝对值)在（ D ）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.11.一定质量的理想气体的内能E 随体积V 的变化关系为一直线(其延长线过V E -图的原点)，则此直线表示的过程为 (B )A.等温过程;B.等压过程;C.等容过程;D.绝热过程.12.所列四图分别表示某人设想的理想气体的四个循环过程.请选出其中一个在物理上可能实现的循环过程的图的标号（D ）13. 按2pV =恒量规律膨胀的理想气体,膨胀后的温度为（ C ）A.升高;B.不变;C.降低;D.无法确定14.一定量理想气体经历的循环过程用V －T 曲线表示如图．在此循环过程中，气体从外界吸热的过程是 ( A )→B ； B. B →C ；→A ； D. B →C 和C →A.．15．对于理想气体，下面的系数与p1有关的是（ B , D ）.A.体胀系数 α；B.等温压缩系数 T κ；C.压强系数 β;D.绝热压缩系数 S κ. 16．下面的热力学量属于强度量的是（ A , C ）.A.温度T ；B.等压热容量 p C ；C.密度ρ；D.内能U . 17．下面属于二级相变特征的是（ C , D ）.A.可能出现亚稳态；B.体积存在突变；C.等温压缩系数存在突变；D.磁化率存在突变. 18．对于理想气体，下面的系数为T1的是（ A , C ）. A.体胀系数 α； B.等温压缩系数 T κ； C.压强系数 β; D.绝热压缩系数 S κ.)(v f 019．下面的热力学量属于广延量的是（ B , D ）.A.压强 p ；B.等容热容量 V C ；C.磁化强度 M ；D.总磁矩m . 20．下面属于一级相变特征的是（ A , B ）. A.存在相变潜热； B.体积存在突变； C.热容量存在突变； D.磁化率存在突变.1. 两个容器中分别装有氮气和水蒸气，它们的温度相同，则下列各量中相同的是（C ）A ．分子平均动能；B ．分子平均速率；C ．分子平均平动动能；D ．最概然速率.2.两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 ） 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.3.已知分子的总数为N ，它们的速率分布函数为()v f ，则速率分布在21v v -区间内的分子的平均速率为（B ）A. ⎰21V V dv v vf )(； B.⎰⎰2121v v v v dvv f dvv vf )()(； C. ⎰21V V dv v Nvf )(； D. Ndvv vf v v ⎰21)(.4．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(D )A.0v 为最可几速率.B.0v 为平均速率.C.0v 为方均根速率.D.速率大于和小于0v 的分子数各一半.5.容器中储有定量理想气体,温度为T ,分子质量为m ,则分子速度在x 方向的分量的平均值为:（根据理想气体分子模型和统计假设讨论）（ D ）6.在一容积不变的封闭容器内理想气体分子的平均速率若提高为原来的2倍，则（ D ） A.温度和压强都提高为原来的2倍； B.温度为原来的2倍，压强为原来的4倍；C.温度为原来的4倍，压强为原来的2倍；D.温度和压强都为原来的4倍. 7.当气体的温度升高时，麦克斯韦速率分布曲线的变化为（B ）A ．曲线下的面积增大，最概然速率增大；B ．曲线下的面积不变，最概然速率增大；C ．曲线下的面积增大，最概然速率减小；D ．曲线下的面积不变，最概然速率减小.8.一定量氦气(He)和甲烷(CH 4)，都可视为理想气体，温度相同.那么它们分子的平均速率之比4:CH H e υυ为（D ）:4; :1; :2; :1.9.一定量氢气和氧气，都可视为理想气体，它们的温度相同，那么它们分子的平均速率之比为（B ） ：4； ：1； ：16. ：1 .10．当系统含有两种费米子，其粒子数分别为N 和N '，总能量为E ，体积为V ，l ε和l ε'是两种粒子的能级，两种粒子的分布{}l a 和{}l a '必须满足条件（ C ）才有可能实现. ①0=∑ll a δ； ②0='∑ll a δ； ③0='+∑∑ll ll a a δδ；④0=∑ll l a δε； ⑤0=''∑ll l a δε； ⑥0=''+∑∑ll l ll l a a δεδε.A.③⑥；B.③④⑤；C.①②⑥；D.①②④⑤.11．设系统含有两种玻色子，其粒子数分别为N 和N '.粒子间的相互作用很弱，可以看作是近独立的.l ε和l ε'是两种粒子的能级，l ω和l ω'是能级的简并度.则在平衡状态下两种玻色子的最概然分布分别为（ A , C ）. A.1-'=''+'l e a l l εβαω； B.1-'='''+'l e a l l εβαω； [ C[ DC.1-=+lea ll βεαω； D.1-'='''+l ea l l εβαω.12．非简并条件为（A , B , C , D ）.A.1>>αe ；B.1<<lla ω；C.2/13/121⎪⎭⎫ ⎝⎛>>⎪⎭⎫ ⎝⎛mkT h N V π； D.13<<λn .13．当系统含有两种玻色子，其粒子数分别为N 和N '，总能量为E ，体积为V 时，两种粒子的分布{}l a 和{}l a '必须满足条件（ B ）才有可能实现.①N a ll =∑； ②N a ll '='∑； ③N N a a ll ll '+='+∑∑；④E a ll l =∑ε； ⑤E a ll l '=''∑ε； ⑥E a a ll l ll l =''+∑∑εε.A. ①②④⑤；B. ①②⑥；C. ③④⑤；D. ③⑥.14．设系统含有两种费米子，其粒子数分别为N 和N '.粒子间的相互作用很弱，可以看作是近独立的.l ε和l ε'是两种粒子的能级，l ω和l ω'是能级的简并度.则在平衡状态下两种费米子的最概然分布分别为（A , C ）. A.1+=+lea ll βεαω； B.1+'='''+'l ea l l εβαω；C.1+'=''+'l ea l l εβαω； D.1+'='''+l ea l l εβαω.15．下列哪些条件容易使得经典极限条件容易得到满足（ A , B , C , D ）. A.气体愈稀薄； B.温度愈高；C.分子的质量愈大；D.气体中分子的平均距离远大于德布罗意波的平均热波长. 四 简答题（这里是二十七个题，卷面是四十个题） 1.试用熵的概念解释为何盐水的结冰温度比纯水略低.答：结冰减少溶液中盐的有效体积，使盐的熵减少；而体系总沿熵增方向演化，结冰不利于盐的熵增加。
物理化学选择题复习题
第一章 气体pVT 性质1.对于真实气体，当处于（ ）条件时，其行为与理想接近。
A.高温高压B.高温低压C.低温低压D.低温高压3.物质能以液态形式存在的最高温度是（ ）A.沸腾温度b TB.临界温度c TC.玻义尔温度B TD.凝固点温度f T4.对比温度是其所处的温度T 与（ ）比值。
A.玻义尔温度 B TB.临界温度 c TC. 沸腾温度b TD.273 K6.理想气体的微观模型是（ ）A.各种分子间的作用力相等，各种分子的体积大小相等B.所有分子都看作一个质点，它们具有相同的能量C.分子间无作用力，分子本身不占有体积D.处于临界温度以上的气体第一定律（第一组）1.热力学第一定律表达式为：U Q W ∆=+，其只适用于（ ）A.单纯的pVT 变化B.相变化C.化学变化D.封闭系统的任何变化2.（ ）组成的封闭系统的热力学能和焓仅仅是温度的函数。
A.理想溶液B.所有气体C.稀溶液D.理想气体3.公式,d d m p m H C T=的适用条件应该是（ ）A.等压过程B.恒外压过程C.无相变、无化学变化的恒压变温过程D.组成不变的均相系统的恒压过程 4.公式,()V m U nC T ∆=∆适用条件应该是（ ）A.恒容过程B.等容过程C.无相变、无化学变化和'W ＝0且,V m C 为常数的恒容过程 D.任何变化5.一定量的理想气体，从同一始态的压力1p 可逆膨胀到2p ，若将等温可逆膨胀后的体积与绝热可逆膨胀后的体积相比，则（ ）A.前者大于后者B.前者小于后者C.二者相等D.无法判断差别7.理想气体经绝热可逆膨胀，其压力与体积的关系为（ ）A.r pV =常熟B.11r p V nRT =C.111r p V = D.无一定关系 8.下面摩尔反应焓中，其中（ ）既为2H 的燃烧焓，又为2H O(l)生成焓。
A.2221H (g)+O (g)=H O(g)2B. 2222H (g)+O (g)=2H O(g)C.2221H (g)+O (g)=H O(l)2D. 2221H O(l)=H (g)+O (g)29.已知CO(g)和2H O(g)在298K 时标准摩尔生成焓分别为(CO,g)f mH θ∆=-111-1kJ mol ⋅和-242-1kJ mol ⋅，则反应22H O(g)+C(H (g)+CO(g)→石墨） 的摩尔反应焓为（ ） A.-353-1kJ mol ⋅ B.-131-1kJ mol ⋅ C.131-1kJ mol ⋅ D.353-1kJ mol ⋅第二组1.对于某一化学反应，若,r p m C ∆>0，则（ ）A.r m H ∆随T 升高而减小B. r m H ∆随T 升高而增大C. r m H ∆不随T 而变化D. r m H ∆随T 变化无规律2.某化合物的标准摩尔生成焓的定义是（ ）A.在298K 和100kPa 下由稳定单质生成1mol 化合物时焓变B.在温度T 和1atm 下由稳定单质生成1mol 化合物时焓变C.在1atm 下由单质生成1mol 化合物时的焓变D.在温度T 和各处于100kPa 下的纯的稳定单质生成1mol 处于100kPa 下和指定状态下的化合物时的焓变3.下列对于焓变的描述，正确的是（ ）A.系统的焓等于等压热B.系统的焓变等于过程的等压热C.系统的焓变等于系统的热D.系统的焓等于恒压和非体积功为零时过程的热4.热力学第一定律表达式为U Q W ∆=+，其只适用于（ ）A.敞开系统B.理想气体系统C.封闭系统D.孤立系统5.在一个恒容的绝热箱内有一绝热隔板，其两侧分别放有,,n T p 皆不相同的2N (g)，若该气体可视为理想气体，则抽去隔板达到平衡，则混合过程的U ∆（ ），W （ ），Q （ ），H ∆（ ）。
物理化学综合练习题-答案
物理化学练习题一、判断题1. 绝热过程Q ＝0，由于Q ＝ΔH ，所以ΔH ＝0。
（ × ）2. . 一定量理想气体的熵只是温度的函数。
（× ）3. 在恒温、恒压、非体积功为零的条件下，某反应的△rG m <０，则反应物全部变成产物，反应将进行到底。
（ × ）4. 单组分系统的相数最多为3。
（ √ ）5. 在一定温度下，p*B >p*A ，由纯液态物质A 和B 形成理想液态混合物，当气—液两相达到平衡时，气相组成y B 总是大于液相组成x B 。
（ √ ）6. 理想气体绝热过程功的计算式为W=nC v ，m (T 2-T 1)，此式无论绝热过程是否可逆均适用。
（ √ ）7. △f H Θm （C ，金刚石，298.15K ）=0（ × ）8. 在一体积恒定的绝热箱中置一绝热隔板，将其分为左右两部分。
在两侧分别放入T 、p 皆不相同的同种气体。
现将隔板抽去并达到平衡，若以箱内全部气体为系统，则此混合过程的Q 、W 、△U 都为零。
（√ ）9. 在一定温度下，p*B>p*A ，由纯液态物质A 和B 形成理想液态混合物，当气—液两相达到平衡时，气相组成y B 总是大于液相组成x B 。
（ √ ）10. 纯物质完美晶体，0O C 时熵值为零。
（ × ）二、填空题1. n mol 某理想气体在恒容下由T 1加热到T 2，其熵变为ΔS 1，相同量的该气体在恒压下由T 1加热到T 2，其熵变为ΔS 2，则ΔS 1与ΔS 2的大小关系为 ΔS 1<ΔS 2 。
2. 1mol 理想气体在298K 下，从2×10-3m 3等温可逆膨胀到20×10-3m 3，此过程中系统的熵变△S 为 19.15 J·K -1。
3. 反应2O 3 = 3O 2 的速率方程可表示为2121323232d (O )d (O )(O )(O ) (O )(O )d d c c kc c k c c t t--'-==或则速度常数 k 和 k ˊ 的关系为 3k =2 k ˊ 。
一定量的理想气体
热学一、选择题1. 一定量的理想气体，当其体积变为原来的三倍，而分子的平均平动动能变为原来的6倍时，则压强变为原来的：( )(A) 9倍(B) 2倍(C) 3倍(D) 4倍2. 氧气和氦气分子的平均平动动能分别为w1和w2，它们的分子数密度分别为n1和n2，若它们的压强不同，但温度相同，则：( )(A)w1＝w2，n1≠n2(B)w1≠w2，n1＝n2(C)w1≠w2，n1≠n2(D)w1＝w2，n1＝n23. 用气体分子运动论的观点说明气体压强的微观本质，则下列说法正确的是：( )(A)压强是气体分子间频繁碰撞的结果.(B)压强是大量分子对器壁不断碰撞的平均效果.(C)压强是由气体的重量产生的.4. 当双原子气体的分子结构为非刚性时，分子的平均能量为：( )(A) 7KT/2(B) 6KT/2(C) 5KT/2(D) 3KT/25. 两瓶不同种类的理想气体，它们的分子的平均平动动能相同，但单位体积内的分子数不同，两气体的：( )(A)内能一定相同(B)分子的平均动能一定相同(C)压强一定相同(D)温度一定相同6. 两容器内分别盛有两种不同的双原子理想气体，若它们的压强和体积相同，则两气体：( )(A)内能一定相同(B)内能不等，因为它们的温度可能不同(C)内能不等，因为它们的质量可能不同(D)内能不等，因为它们的分子数可能不同7. 摩尔数相同，分子自由度不同的两种理想气体从同一初态开始作等压膨胀到同一末态，则它们：( )(A)对外作功相等，吸热不等(B)对外作功相等，吸热相等(C)对外作功不等，吸热相等8. 一定量的理想气体在等压过程中对外作功40J，内能增加100J，则该气体是：( )(A)单原子气体(B)双原子气体(C)多原子气体9. 下列说法正确的是：( )(A)物体的温度越高，其热量越多(B)物体温度越高，其分子热运动平均能量越大(C)物体温度越高，对外做功一定越多10. 内能和热量这两个概念有何不同？以下说法是否正确？(1)物体温度越高，则热量越多(2)物体温度越高，则内能越大11. 1mol理想气体从同一状态出发，分别经绝热、等压、等温三种膨胀过程，则内能增加的过程是：( )(A)绝热过程(B)等压过程(C)等温过程12. 一定量的理想气体绝热地向真空自由膨胀，则气体内能将：( )(A)减少(B)增大(C)不变(D)不能确定13. 一定量的理想气体的初态温度为T，体积为V，先绝热膨胀使体积变为2V，再等容吸热使温度恢复为T，最后等温压缩为初态，则在整个过程中气体将：( )(A)放热(B)对外界作功(C)吸热(D)内能增加(E)内能减少14. 一定量的理想气体经等容升压过程，设在此过程中气体内能增量为ΔE ，气体作功为A ，外界对气体传递的热量为Q ，则：( )(A)∆E < 0，A < 0 (B)∆E > 0，A > 0 (C)∆E < 0，A = 0 (D)∆E > 0，A = 015. 一定量的理想气体从体积为V 0的初态分别经等温压缩和绝热压缩，使体积变为V 0/2，设等温过程中外界对气体作功为A 1，绝热过程中外界对气体作功为A 2，则：( )(A)A 1＜A 2 (B)A 1＝A 2 (C)A 1＞A 216. 一定量的理想气体经历一准静态过程后，内能增加，并对外作功则该过程为：( )(A)绝热膨胀过程 (B)绝热压缩过程 (C)等压膨胀过程 (D)等压压缩过程二、填空题1. 一定量的理想气体，在保持温度T 不变的情况下，使压强由p 1增大到p 2，则单位体积内分子数的增量为_________________.2. 一个具有活塞的园柱形容器中贮有一定量的理想气体，压强为p ，温度为T ，若将活塞压缩并加热气体，使气体的体积减少一半，温度升高到2T ，则气体压强增量为_______，分子平均平动动能增量为_________.3. N 个同种理想气体分子组成的系统处于平衡态，分子速度v 在直角坐标系中用v x 、v y 、v z 表示，按照统计假设可知===z y x v v v __________.4. 解释下列分子运动论与热力学名词：(A)状态参量：__________________________________________，(B)微观量：____________________________________________，(C)宏观量：____________________________________________.5. 将密闭在一容器内的某种理想气体的温度升高为原来的两倍，则分子的平均动能和压强均变为原来的________倍.6. 当气体的温度变为原来的4倍时，则方均根速率变为原来的________倍.7. 在温度为127℃，1mol 氧气中具有分子平动总动能为______，分子转动总动能为_______.8. 质量为100g 的水蒸汽，温度从120℃升高到150℃，若视水蒸汽为理想气体，在体积不变的情况下加热，需热量Q V ＝___________，在压强不变的情况下加热，需热量Q p ＝__________9. 一定量的单原子理想气体在等压膨胀过程中对外作的功A 与吸收的热量Q 之比A/Q ＝______，若为双原子理想气体，则比值A /Q ＝______.10. 热力学系统的内能是系统________的单值函数，要改变热力学系统的内能，可以通过对热力学系统_________来达到目的.11. 一定量的理想气体，由同一状态出发分别经等压过程和等温过程体积都增加一倍，则作功较多的过程是_____________.12. 压强为1×105帕，体积为3升的空气(视为理想气体)经等温压缩到体积为0.5升时，则空气_____热(填 “吸”或“放”)，传递的热量为____________(Ln6＝1.79).13. 一定量的理想气体在等压过程中，气体密度随__________________而变化，在等温过程中，气体密度随________________而变化.14. 一定量的双原子理想气体从压强为1×105帕，体积为10升的初态等压膨胀到末态，在此过程中对外作功200J ，则该过程中气体吸热Q =_________；气体的体积变为____________.15. 2mol 氢气(视为理想气体)从状态参量p 0、V 0、T 0的初态经等容过程到达末态，在此过程中：气体从外界吸收热量Q ，则氢气末态温度T =______________；末态压强p = ______________.三、计算题1. 一氧气瓶容积为3.2×10-2m 3，瓶内氧气压强为130atm ，按规定瓶内氧气压强降至10atm 时就得重新充气，某单位每天消耗1atm 的氧气0.4m 3 ，设氧气使用过程中温度保持不变，问这瓶氧气在该单位能用几天？2. 储有氧气的容器以速度v ＝100ms -1运动，假设该容器突然停止，全部定向运动的动能都变为气体分子热运动的动能，问容器中的氧气的温度将会上升多少？3. 由理想气体的内能公式RT M M i E mol ⋅=2可知内能E 与气体的摩尔数mol M M ，自由度i 以及绝对温度T 成正比，试从微观上加以说明.如果储有某种理想气体的容器漏气，使气体的压强分子数密度都减少为原来的一半，则气体的内能是否变化？为什么？气体分子的平均动能是否变化？为什么？4. 举例说明什么叫准静态过程？气体绝热自由膨胀过程是准静态过程吗？5. 原在标准状况下的2mol 的氢气，经历一过程吸热500J ，问：(1)若该过程是等容过程，气体对外作功多少？末态压强p ＝？(2)若该过程是等压过程，末态温度T =？气体对外作功多少？6. 容器内贮有刚性多原子分子理想气体，经准静态绝热膨胀过程后，压强减为初压强的一半，求始末状态气体内能之比E 1/E 2=？7. 在高温热源为127℃，低温热源为27℃之间工作的卡诺热机，对外做净功8000J . 维持低温热源温度不变，提高高温热源温度，使其对外做净功10000J . 若这两次循环该热机都工作在相同的两条绝热线之间，试求：(1)后一个卡诺循环的效率，(2)后一个卡诺循环的高温热源的温度.8. 系统的温度要升高是否一定要吸热？系统与外界不作任何热交换，而系统的温度发生变化，这种过程可能吗？9. 1mol 氧气由初态A(p 1，V 1)沿如图所示的直线路径变 p p p 21到末态B(p2，V2)，试求上述过程中，气体内能的变化量，对外界所作的功和从外界吸收的热量(设氧气可视为理想气体，且C V=5R/2)10. 1mol氮气(视为理想气体)作如图所示的循环abca，图中ab为等容线，bc为绝热线，ca为等压线，求循环效率.11. 如图所示abcda为1mol单原子理想气体进行的循环过程，求循环过程中气体从外界吸收的热量和对外作的净功.5。
1、一定量的理想气体,从同一始态(压力P1)可逆膨胀到压 …
物理化学（4）一、单选题（30分，每题1分）1、一定量的理想气体，从同一始态(压力P1)可逆膨胀到压力为P2，则等温膨胀的终态体积( V1)与绝热膨胀的终态体积( V2)之间有：( )(A)V1 > V2（B）V1 = V2（C）V1 < V2（D）不一定2、体系经一个不可逆循环，其吸收的热Q与对外做的功W比较：( )(A) Q=W （B）Q>W （C）Q<W （D）不能确定3、1mol理想气体，从同一始态出发，分别经由：（1）恒温可逆压缩；（2）绝热可逆压缩；（3）绝热不可逆压缩。
倘若这三个过程终态体积都相同，则这三个过程和终态温度必然是（）(A) T1>T2>T3（B）T1<T2<T3（C）T1>T3>T2（D）T1<T3<T24、在分析化学上有两种利用光学性质测定胶体溶液浓度的仪器，一是比色计，另一个是比浊计，分别观察的是胶体溶液的( )(A) 透射光、折射光(B) 散射光、透射光(C) 透射光、反射光(D) 透射光、散射光5、将0.012L浓度为0.02mol/L的KCl溶液和100L浓度为0.005mol/L的AgNO3溶液混合制备的溶胶,其胶粒在外电场的用下电泳的方向是: ( )(A) 向正极移动(B) 向负极移动(C) 不规则移动(D) 静止不动6、晴朗的天空成蔚蓝色，起原因是: ( )(A) 大气层固有颜色(B) 由于大气层密度的涨落对光产生散射的结果(C) 由于大气层中的气体分子吸收蓝光所致(D) 由于大气层中的气体分子对蓝光反射所致7、绘制乙醇-水-氯苯相图实验，每次以水滴定体系，使体系由清液变成白色浑浊，即意味着体系（）（A）反应到达终点，生成沉淀物质（B）由气相区进入液相区（C）由单液相区进入双液相区（D）由液相区进入固相区8、101.325kPa,-5℃的过冷水与-5℃,101.325kPa1atm的冰比较,其化学势:( )(A)μ水<μ冰(B)μ水>μ冰(C)μ水=μ冰(D)不能确定9、恒温恒压下，将I2(s)溶解于CCl4中，再加适量水摇匀后分成二液层，自由度为（）(A) 3 (B) 2 (C) 1 (D) 无法确定10、A、B二液体组成理想溶液，在一定温度下，纯A的饱和蒸气压大于纯B的饱和蒸气压，则以下叙述正确的是（）(A)使溶液总的蒸气压升高的组分是B(B) 使溶液总的蒸气压降低的组分是A(C)溶液蒸气相中相对含量大于液相中的相对含量的一定是A(D) 分馏后只能得出纯物质A或B11、在下列体系中自由度f=2 的体系是（）(A)298K时(B)(C) C2H5OH(l)与H2O(l)的混合物(D) CaCO3与其饱和水溶液12、已知水溶解某物质以后，其表面张力σ与溶质的活度α呈如下关系:式中为纯水的表面张力，A、B为常数，则溶液表面超额为（）(A)(B)(C)(D)13、在298K时，已知A液的表面张力是B液的一半，其密度是B液的两倍。
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《大学物理》练习题 第四章 热力学和统计物理学一、判断题1、（√）容器中的气体处于平衡态时，容器中各处的温度相等。
2、（√）在温度和压强相同的条件下，相同体积中含有的分子数是相等的，与气体的种类无关。
3、（×）传递热量都可以改变物体的内能，做功不能改变物体的内能。
4、（×）气体处于平衡态时，气体中每个分子的动能都相等。
5、（×）每一个分子都具有质量、速度、压强和温度。
6、（×）热力学系统吸收热量，其内能一定增加。
7、（×）在绝热过程中，系统与外界没有热量传递，系统的温度是不变化的 8、（×）某种气体分子的自由度为i ,则该气体每个分子的动能都应该是kT i2。
9、（√）热学中的一切可逆过程都必须满足能量守恒定律。
10、（×）系统经过一正循环后，系统和外界都没有变化。
二、选择题1、一定量的理想气体若从同一状态分别经绝热、等温和等压过程，膨胀了相同的体积，在这三个过程中理想气体对外所作的功分别为A a 、A T 和A p ，则有[ D ] (A) A T > A a >A p ； (B) A p > A a >A T ； (C) A T > A p >A a ； (D) A p > A T > A a 。
2、当温度升高1K 时，0.5 mol 二氧化碳气体内能增加了[ B ] （A ）6.3焦耳；（B ）12.5焦耳；（C ）20.8焦耳；（D ）24.9焦耳。
3、在一密闭容器内，储有A 、B 、C 三种理想气体，A 气体的分子数密度为n 1，它产生的压强为p 1，B 气体的分子数密度为2n 1，C 气体的分子数密度为3n 1，则混合气体的压强为 [ D ](A)3 p 1 (B) 4 p 1 (C)5 p 1 (D)6 p 14、处于平衡态的一瓶氦气和一瓶氮气的分子数密度相同，分子的平均平动动能也相同，则它们[ C ]A ．温度、压强均不相同B ．温度相同，但氦气压强大于氮气压强C ．温度、压强都相同D ．温度相同，但氦气压强小于氮气压强5、两个相同的刚性容器，一个盛有氢气，一个盛有氦气（均视为刚性分子理想气体）。
开始时它们的温度和压强都相等，先将3J 热量传给氦气，使之升高到一定温度。
若使氢气也升高同样的温度，则应向氢气传递热量[ B ]A ．3JB ．5JC ．6JD ．10J6、温度为T 的刚性双原子理想气体平均平动动能为 [ B ](A)kT (B)32kT (C) 2kT ． (D) 2kT7、一恒温容器内储有某种理想气体，若容器发生缓慢漏气，容器内气体分子的平均平动动能 [ C ](A) 变大 (B)变小． (C)不变． (D)不能确定．8、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 ] (A)pV Mm23． (B)pV M M mol 23． (C)npV 23． (D)pV N M M A 23mol三、填空题1、室内生起炉子后，温度从15o C 上升到27o C ，设升温过程中，室内的气压保持不变，问升温后室内分子数减少了 4% （填写百分比）2、氢气的自由度是 5 ； 1g 氢气温度为27C 0时所具有的内能是 3120J 3、如图所示，体系由A 态经ABC 过程到达C 态，吸收的热量为350J ，同时对外做功126J 。
系统内能的增量是CA E D = 224J ；如果沿ADC 进行，系统对外做功为42J ，则系统吸收的热量Q= 264J ； 如果系统由C 出发沿CA 曲线返回A ， 外界对系统做功为84J ，则系统吸热 Q= -308J 。
4、设低温热源热力学温度是高温热源的热力学温度的n1倍，则理想气体在一次卡诺循环中，传给低温热源的热量是从高温热源吸收热量的n1倍。
5、1mol 某种刚性双原子分子理想气体，在等压过程中温度升高1k ，内能增加了20.78J ，则气体对外作的功为 8.31J ，气体吸收热量为 29.09J （R=8.31J/mol.K ）6、一卡诺热机的低温热源温度为300K ，效率为40%，若将其效率提高到50%，则高温热源的温度提高了 100K 。
四、计算题：1、1mol 双原子分子理想气体，做如图所示的循环，图中bc 代表绝热过程。
试求： （1）一次循环过程中，体系从外界吸收的热量； （2）一次循环过程中，系统向外界放出的热量； （3）循环的效率。
解：a-b 过程吸热：a v a b v v T C T T C T 2)(C Q 1=-=∆=c-a 过程放热：a p a c p p T C T T C T =-=∆=)(C Q 2 循环的效率：%3021Q Q 112=-=-=av ap T C T C η （双原子分子理想气体R C R C v p 25,27==）2、将400J 的热量传给标准状况下的2mol 氢气，求：（1）若温度不变，氢气的压强、体积各变为多少？ （2）若压强不变，氢气的体积、温度各变为多少？ （3）若体积不变，氢气的压强、温度各变为多少？ 解：（标准状态是0摄氏度，1标准大气压，即273K ，101000Pa ，22.4L ） （1）J V VV V 400ln 27331.82lnRT W Q 1212=⨯⨯⨯===ν 3321064.24V m -⨯=，Pa P V V P 412121052.9⨯==（2）J T T C Q P 400)273(31.85.322=-⨯⨯⨯=∆=ν 279.9K T 2=，3321121096.22V V m T T -⨯==（3）J T T C Q V 400)273(31.85.222=-⨯⨯⨯=∆=νK 6.822T 2=，Pa P T T P 511221005.1⨯==3、1mol 的氧气，温度由300K 升到350K,若温度的升高是在下列三种不同情况下发生的：(1)体积不变，(2)压强不变，(3)绝热，问它们的内能各增加了多少？系统各吸收了多少热量？ 解：(1) J T C E Q V 75.1038)300350(31.85.21=-⨯⨯⨯=∆=∆=ν(2) J T C E V 75.1038)300350(31.85.21=-⨯⨯⨯=∆=∆ν J T C Q P 25.1454)300350(31.85.31=-⨯⨯⨯=∆=ν (3) J T C E V 75.1038)300350(31.85.21=-⨯⨯⨯=∆=∆ν J Q 0=4、假定室外温度为310K ，室内温度为300K ，没开空调时，每天由室外传向室内的热量为J 81051.2⨯。
为使室内温度维持300K ，则所使用的空调机（致冷机）每天耗电多少焦耳？空调机的功率要多大？（假定空调机的致冷系数为卡诺致冷机的致冷系数的60％） 解：卡诺致冷机的致冷系数:303003103002122122=-=-=-==T T T Q Q Q W Q e 空调机的致冷系数:18%60302=⨯==WQ e 空调机（致冷机）每天耗电: J Q W 7821039.1181051.218⨯=⨯== 空调机的功率:w t W 271061.16060241039.1⨯=⨯⨯⨯= 5、一定量的单原子分子理想气体，从初态A 出发，经历如图循环过程，求:（1）AB ，BC ，CA 各过程中系统对外作的功、内能 的变化和吸收的热量.（2）该循环的效率解：（1）AB 过程：JV P V P W 200 10110110110221 (2135351=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=∆+∆∆=--按面积计算）J V P V P T T R M m T T C M m E A A B B A B A B V 750)(23)(23)(=-=-=-=∆ J E W Q 950=∆+=V (10-3 m 3)131 2 P (105 Pa) A B CBC 过程 J W 0= J V P V P T T R M m T T C M m E C C B B B C B C V 600)(23)(23)(-=--=-=-=∆ J E W Q 600-=∆+=CA 过程J V P V P T T R M m T T C M m E C C A A C A C A V 150)(23)(23)(-=-=-=-=∆ JV P W 100 101101 (35-=⨯⨯⨯-=∆-=-按面积计算）J E W Q 250-=∆+=（2）整个过程：J Q 9501=，J Q 8502= 该循环的效率%5.109508501Q Q 112=-=-=η 6、下图为某理想气体的一个循环过程。
该气体的R C m p 5.2,=，R C m V 5.1,=，A C V V 2=。
试证明：（1）此循环是正循环；（2）此循环的效率要低于15%解：（1）将V-T 图改为P-V 图。
可见为正循环（2）AB 过程吸热：)(1A B P T T C Q -=νBC 、CA 过程放热：ACC c B v V V RT T T C Q ln)(2νν+-= CBApv而R C m p 5.2,=，R C m V 5.1,=，A C V V 2=，C A T T =该循环的效率:%155.22ln 5.11 )(ln)(1Q Q 112<+-=-+--=-=A B P AC C c B v T T C V V RT T T C νννη7、已知一定质量的双原子分子理想气体，体积为0V ，压强为0P 。
对它加热并压缩，使其温度从27C 0升高到177C 0，体积减少到一半。
求： （1）气体压强变为多少？（2）气体分子的平均平动动能变化多少？ （3）气体的内能发生变化多少？ 解：（1）111000T V P T V P = 0010100133004502P P V T T V P P =⨯==（2）KT K 23=ε J T K K 212310105.31501038.15.123--⨯=⨯⨯⨯=∆=∆ε（3）T C E V ν= 00001125.1)(25V P V P V P T C E V =-=∆=∆ν 五、辨析题1、由公式23k p n ε=，可以实验测出2m v n 、、,计算出压强p ；或者可以实验测出p 、m 和气体体积，而估算出分子的平均平动动能k ε。
2、因为自然界的过程都遵守能量守恒定律，所以遵守能量守恒定律的过程都可以在自然界中出现。
答：1、速率平方的平均值为统计平均数，无法通过实验测出，因此第一点不可行。