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物理学本科《热学》期终试卷(一)班级_______ 姓名_________ 学号________

题型一二三总分分值24 28 1

得分

一、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CO2,另一边装H2,两边气体的质量相同,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T1降至T2,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>Cυ的原因是

______________________________________________。(2分)

4、晶体中四种典型的化学键是:_______________、________________、

___________________、___________________。(4分)

5、在T—S图中画出可逆卡诺循环,

由线所围面积的物理意义是

________________________________________________________。(4分)6、体积为V的容器内,装有分子质量为m1和m2两中单原子气体,此混合

理想气体处于平衡状态时,两种气体的内能都等于u,则两种分子的平

均速率之比V 1:V 2=_____________;混合气体的压强等于_________。 (4分) 7、准静态过程:___________________________________________。(2分) 循环过程:______________________________________________。(2分) 8、试说明下列各含量的物理意义:①⎰υυ2

1Nυf(υ)d υ:____________

____________________________________________________________ ②f(υ)d υ: _____________________________________________。(4分)三、计算题(48%)

1、证明理想气体定压摩尔热容量等于定容摩尔热容量与R 之和。(10分)

2、处在空气中的肥皂泡,其半径为r ,泡外的压强为P 0,求泡内的压强P ,若肥皂泡的半径从r 等温地增大到R ,外界对肥皂泡需要作多少功?(10分)(肥皂泡的表面长力系数为α)

3、64克氧气,当温度为27℃,体积为60升时。①经过等温膨胀,体积增至90升;②先经过等压膨胀,再经过等容过程达到与①同样的终态。试求系统在①、②两种过程所吸收的热量Q ,对外所作的功A ,以及内能的变化△u 各是多少?(10分)

4、一隔板把容器分成相等的两部分,一边盛有质量为m 1,摩尔质量为

μ1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 η=12314T T T T ---

又可写为η=r /)1r (p

1

1-ε-

其中12

p p p =

ε,v

p C C r =是绝热压缩过程的升压比,设工作物质为理想气体,Cp 为常数。(10分)

物理学本科《热学》期终试卷(二)

班级_______ 姓名_________ 学号________

一、选择题(24%,每题4分)

1、两种不同的化学组份的混合理想气体,其状态方程为( ) A 、RT M M V 2)P P (212121μ+μ+=

+ B 、RT )M

M (V 2)P P (2

21121μ+μ=+

C 、RT M M V )P P (212121μ+μ+=

+ D 、RT )M

M (V )P P (2

21121μ+μ=+

2、关于理想气体的内能,下面说法正确的是( ) A 、对应于某一状态,内能只具有一个数值 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

)(21T T Cv μ

M

- 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( )

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