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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×1023.×1021.×1025.(D)×1023.(玻尔兹曼常量k=×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Zf (v )0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). [ ]V 图(a) V图(b) V 图(c)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。

历届大学物理热学试题解答

历届大学物理热学试题解答

r R2时, T T2
T1


Q
2k
ln
R1

C
T2


Q
2k
ln
R2

C
解得:
Q

2k(T1

T2
)
/
ln
R2 R1
C

T1

(T2

T2
)
ln ln
R1 R2
R1
所以r处的温度为:
ln R1
T

T1

(T1
T2 ) ln
r R2
R1
13.隔板C把绝热材料包裹的容器分为A、B两室。如图所示, A室内充以真实气体,B室为真空。现把C打开,A室气体充 满整个容器,在此过程中,内能应___不__变_____。
(a)由范德瓦尔斯方程
(
p

a V2
)(V

b)

RT
p

RT V b

a V2
所以对外界作的功为
A
V2 pdV
V1
V2 RT dV V1 V b
V2 V1
a V2
dV
RT lnV2 b a( 1 1 ) V1 b V2 V1
(时b)气d一E体摩k 的尔0内气。压体强分子p热i 运Va动2 。的气动体能膨为胀E时k 2pi iR作T 负。功作,等气温体膨分胀
解:x过程曲线向下平移p0后,恰好与温 度为T0的等温曲线重合,由此可给出
( p p0 )V vRT0
p p0
x过程
状态方程为 pV vRT
x过程的过程方程为

大学物理热力学基础习题与解答

大学物理热力学基础习题与解答

1T2 T1
[D]
p a
b b
T1
d c c T2 V
填空题
1. 要使一热力学系统的内能增加,可以通过 做功 或 传热 两种方式,或者两种
方式兼用来完成。理想气体的状态发生变 化时,其内能的增量只决定于
温度的变化 ,而与 过程 无关。
2 .一气缸内储有 10 mol 单原子分子理想气体,
在压缩过程中,外力做功 209 J,气体温度升高 1
大学物理
热力学基础
选择题
1. 有两个相同的容器,容积不变,一个盛有氦气, 另一个盛有氢气(均可看成刚性分子),它们的压 强和温度都相等。现将5J 的热量传给氢气,使氢
气温度升高,如果使氦气也升高同样的温度,则 应向氦气传递的热量是
(A) 6 J (C) 3 J
(B) 5 J (D) 2 J
[C]
ΔQ M mCvΔT
3. 对于室温下的双原子分子理想气体,在等压
膨胀的情况下,系统对外所作的功与从外
界吸收的热量之比W / Q 等于:
(A)1 / 3
(B)1 / 4
(C)2 / 5
(D)2 / 7
(D )
WpΔVmRΔT M
QΔEWm5ΔTmRΔT7mRΔT
M2 M
2M
4.热力学第一定律表明: (A)系统对外所作的功小于吸收的热量; (B)系统内能的增量小于吸收的热量; (C)热机的效率小于1; (D)第一类永动机是不可能实现的。
(P1,V1)开始,经过一个等容过程达到压强为 P1/4 的 b 态,再经过一个等压过程达到状态 c , 最后经过等温过程而完成一个循环。求该循环
过程中系统对外做的功 A 和吸收的热量 Q .
解:设状态 c 的体积为V2 , 由于a , c 两状态的温度相同

大学物理-热学习题课和答案解析

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2V
D)n 相同,(EK / V )相同,ρ相同。 nm 不同
8、给定理想气体,从标准状态( P0 V0 T0 )开始作绝热膨胀,
体积增大到3倍,膨胀后温度T, 压强P与标准状态时T0 、
P0的关系为:
√ A)T
(1) 3
T0
P
(1) 3
1
P0
B)T
(
1 3
)
1T0
P
(1) 3
P0
C)T
( 1 ) 3
了。则 根据热力学定律可以断定:
① 理想气体系统在此过程中吸了热。
② 在此过程中外界对理想气体系统作了功。 ③ 理想气体系统的内能增加了。 ④ 理想气体系统既从外界吸了热,又对外作了功。
√ A) ① ③ B) ② ③ C) ③ D) ③ ④ E) ④
7、两瓶不同种类的理想气体,它们的温度和压强都相同,但
i RT
2 ( E )
(Q) p Cp,mRT
(Q )T
RT
ln
V2 V1
( A)
Q0
E CV ,mT
pV
RT
CV ,m
iR 2
CP,m
CV ,m
R
i2 2
R
循环过程:
热机效率
卡诺热机效率
A Q吸 Q放 1 Q放
Q吸
Q吸
Q吸
卡 诺
A Q吸
1 Q放 Q吸
1 T2 T1
卡诺致冷系数
2kT m
2RT M mol
平均速率:
v 8kT 8RT
m
M mol
4、能量均分原理: 每一个自由度的平均动能为: 一个分子的总平均动能为: mol 理想气体的内能:

(完整版)大学物理热学习题附答案

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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。

大学物理热学练习题及答案

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。

热学大学考试题及答案

热学大学考试题及答案

热学大学考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 温度是表示物体冷热程度的物理量,其单位是:A. 摄氏度B. 开尔文C. 华氏度D. 牛顿答案:A、B2. 热力学第一定律表明能量守恒,其数学表达式是:A. ΔU = Q + WB. ΔU = Q - WC. ΔH = Q + WD. ΔH = Q - W答案:A3. 在绝热过程中,下列哪一项是恒定的?A. 内能B. 温度C. 压力D. 体积答案:A4. 热传导、热对流和热辐射是热传递的三种基本方式,其中不需要介质的是:A. 热传导B. 热对流C. 热辐射D. 热对流和热辐射答案:C5. 理想气体状态方程为:A. PV = nRTB. PV = P1V1C. PV = nT/RD. P1V1/T1 = P2V2/T2答案:A二、填空题(每题3分,共30分)6. 热力学第二定律表明,不可能从单一热源吸热使之完全转化为________,并由此产生其他效果。

答案:功7. 在一定压力下,一定质量的理想气体的温度每升高(或降低)1摄氏度,气体的体积升高(或降低)的比例叫做________。

答案:热膨胀系数8. 热力学温标T与摄氏温标t之间的关系是 T = t + ________。

答案:273.159. 两个温度分别为T1和T2的物体发生热传递,最终达到热平衡时,它们的共同温度为________。

答案:T1 和 T2 的平均值10. 热机的效率η定义为________与________之比。

答案:有用功;输入热量三、简答题(每题10分,共20分)11. 解释什么是熵?熵增加原理有何意义?答案:熵是热力学系统的无序度的量度,通常用来描述系统的热力学状态。

熵增加原理表明,在孤立系统中,自发过程会导致系统熵的增加,这与时间的不可逆性有关,是热力学第二定律的一个表述。

12. 什么是相变?请举例说明。

答案:相变是指物质在一定条件下从一种相态转变为另一种相态的过程。

《大学物理》热力学基础练习题及答案解析

《大学物理》热力学基础练习题及答案解析

《大学物理》热力学基础练习题及答案解析一、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。

大学物理热学试题试题库及答案

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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。

大学物理答案热学解答

大学物理答案热学解答

G1 − m
p1V
=
M1 μ
RT
=
g μ
RT
(1)
G2 − m
p2V
=
M2 μ
RT
=
g μ
RT
(2)
(1)、(2)相减
RT μg
(G1

G2 )
=
(
p2

p1 )V
得 μ = RT (G1 − G2 ) gV p2 − p1
p3 时ห้องสมุดไป่ตู้
ρ = M 3 = μp3 = p3 ⋅ G2 − G1 V RT gV p2 − p1
对应氢气的分布即 (v p ) H2 = 20XXm/s
I 曲线对应氧气的分布
(v p )O2 =
μ H2 μ O2
(v p ) H2
=
2 × 20XX = 500m/s 32
(2)由 v p =
2RT 得 μ
T = μ ⋅ v p 2 = 2 ×10−3 × (20XX2) = 4.81×102 K
6-4 解:标准状态下, T1 = 273K Vo,mol = 22.4 ×10−3 m −3
(1) 体积不变 A=0
∴ QV
= ΔE
=
M μ
i 2
R(T2
− T1 )
T2
= T1
+
QV Mi
R
=
273 +

500 5 × 8.31
=
285K
μ2
2
(2) 温度不变 ΔE = 0
∴ QT
=
A=
M μ
2R
2 × 8.31
5-13 解: ∵ Z = 2πd 2 vn

大学物理热学试题试题库及答案

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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.ﻩﻩﻩ[]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《热学·热力学》复习题及答案

大学物理《热学·热力学》复习题及答案

解:(1)等温过程气体对外作功为 3V RT 3 V RT ln 3 dV W PdV V V V 3 8.31 298 1.0986 2.72 10 J
0
0
0
0
(2)绝热过程气体对外作功
P V VdV W PdV
3 V 0 V 0
V γ 3 0 0 0 V 0
V
1
V2 V
16.汽缸内有 2mol 氦气(He),初始温度 为 27°C, 体积为 20 升。先将氦气定压 膨胀,直至体积加倍,然后绝热膨胀,直至回 复初温为止,若把氦气视为理想气体,试求: (1)在 P V 图上大致画出气体的状态 变化; (2)在这过程中氦气吸热多少? (3)氦气的内能变化是多少; (4)氦气所作的总功是多少?
P
(C)S1>S2;
(D)无法确定。
o
S1
S
2
V
[ ]
4.一绝热容器被隔板分为两半,一半是真 空,另一半理想气体,若把隔板抽出,气 体将进行自由膨胀,达到平衡后: (A)温度不变,熵增加;
(B)温度升高,熵增加; (C)温度降低,熵增加;
(D)温度不变,熵不变。
[ ]
5.用下列两种方法 (1)使高温热源的温度 T1 升高ΔT ; (2)使低温热源的温度 T2 降低同样的ΔT 值。分别可使卡诺循环的效率升高1 和 2,两者相比:
ΔE W ab bc 2 4 4.09 10 J o η W/Q 13% 1
c
a
25
d
50
V (l )
13.一卡诺热机(可逆的)当高温热源温 度为 127C,低温热源温度为 27C 时, 其每次循环对外作的净功为 8000J,今维 持低温热源温度不变,提高高温热源的温 度,使其每次循环对外作的净功为 10000J,若两个卡诺循环都工作在相同的 两条绝热线之间,

大学物理热学课后测试题解答

大学物理热学课后测试题解答

热学课后测试题解答一、选择题:1. 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 ). [ B ] 提示:本题测试的是理想气体状态方程的概念的外延,它可以有一些变化形式:RT RT M pV νμ==或nkT kT V N p ==。

在本题中,通过该式就可以得到 N= pV / (kT ).2. 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.这些说法中正确的是 (A) (1)、(2) 、(4). (B) (1)、(2) 、(3).(C) (2)、(3) 、(4). (D) (1)、(3) 、(4). [ B ] 提示:本题测试的是气体温度的概念及其内涵。

其中(1)温度高,分子运动剧烈,22123v m kT w ==。

所以气体的温度是分子平均平动动能的量度. 是正确的。

(2) Kw T 32=温度的统计意义:T 是气体分子平均平动动能的量度,T 越高,分子内部热运动越激烈,分子热运动的能量就越大,它是大量分子热运动的集体表现,具有统计意义。

所以也是正确的。

(3)同理,温度的高低反映物质内部分子运动剧烈程度的不同.也是正确的。

(4)温度是统计量,它并不能反映单个分子的情况。

3. 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. [ C ]提示:本题测试的是气体的理想气体状态方程和平均平动动能的概念。

物理热学试题及答案

物理热学试题及答案

物理热学试题及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 热力学第一定律的表达式是()。

A. △U = Q - WB. △U = Q + WC. △U = W - QD. △U = Q + W2. 绝对零度是()。

A. -273.15℃B. 0℃C. -273.15KD. 0K3. 热传导的三种方式是()。

A. 传导、对流、辐射B. 传导、对流、蒸发C. 传导、蒸发、辐射D. 对流、蒸发、辐射4. 理想气体状态方程是()。

A. PV = nRTB. PV = mRTC. PV = (n/M)RTD. PV = (m/M)RT5. 热机效率的计算公式是()。

A. η = W/QB. η = Q/WC. η = W/Q_inD. η = Q_out/Q_in6. 根据热力学第二定律,下列说法正确的是()。

A. 热量可以从低温物体自发地传递到高温物体B. 热量不能从低温物体自发地传递到高温物体C. 所有自然过程都会使熵增加D. 熵是热力学系统的一个状态函数7. 热膨胀系数的定义是()。

A. 单位温度变化下物体体积的变化量B. 单位温度变化下物体长度的变化量C. 单位温度变化下物体质量的变化量D. 单位温度变化下物体密度的变化量8. 热力学第三定律的含义是()。

A. 绝对零度是不可能达到的B. 绝对零度是可能达到的C. 绝对零度是热力学温度的起点D. 绝对零度是热力学温度的终点9. 热力学系统的熵变可以通过()来计算。

A. △S = Q/TB. △S = Q/T - WC. △S = Q/T + WD. △S = Q/T + W/T10. 绝热过程中,系统与外界()。

A. 有热交换B. 没有热交换C. 有功交换D. 没有功交换二、填空题(每题2分,共20分)1. 热力学第一定律表明,能量在转换过程中______。

2. 绝对零度是温度的______,其数值为______K。

3. 热传导的三种方式中,______是不需要介质的。

大学物理单元习题及答案(热学部分)

大学物理单元习题及答案(热学部分)

单元习题热学模块一、 判断题: 1、 只有处于平衡状态的系统才可用状态参数来表述。

( √ ) 2、温度是标志分子热运动激烈程度的物理量,所以某个分子运动越快,说明该分子温度越高。

( × ) 3、某理想气体系统内分子的自由度为i ,当该系统处于平衡态时,每个分子的能量都等于kT i2。

( × )4、单原子分子的自由度为3,刚性双原子分子的自由度为5,刚性多原子分子的自由度为6。

( √ ) 5、 理想气体物态方程nkT p =中,n 代表物质的量。

( × ) 6、处于平衡状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,则它们的温度、压强都相同。

( √ ) 7、两种理想气体温度相等,则分子的平均平动动能不一定相等。

( × ) 8、 对给定理想气体,其内能只是温度的函数。

( √ ) 9、热力学第一定律是能量转换和守恒定律,所以凡是满足热力学第一定律的热力学过程都能够实现。

( × ) 10、 可逆过程一定是准静态过程,反之亦然。

( × )11、 热力循环过程中只要给出高温热源的温度和低温热源的温度,都可以用公式121T T -=η来计算热机效率。

( × )12、 循环输出净功越大,则热效率越高。

( × ) 13、 可逆循环的热效率都相等。

( × )14、 不可逆循环的热效率一定小于可逆循环的热效率。

( × ) 15、 从增加内能的角度来说,作功和热传递是等效的,在本质上无差别。

( × )16、 不可逆过程是不能回到初态的热力过程。

( × ) 17、 热机的循环效率不可能大于1。

( √ ) 18、 气体膨胀一定对外做功。

( × ) 二、 计算题1、 一容器内储有氧气,其压强为atm p 0.1=,温度为27℃。

求:(1)分子数密度; (2)氧分子质量; (3)氧气密度;(4)分子的平均平动动能; (5)分子间的平均距离。

大学热学试题及答案解析

大学热学试题及答案解析

大学热学试题及答案解析一、选择题1. 热力学第一定律表明,能量守恒定律在热现象中同样适用,其数学表达式为:A. △U = Q + WB. △U = Q - WC. △U = Q + PD. △U = Q - P答案:B解析:热力学第一定律,也称为能量守恒定律,表示系统内能的变化等于系统吸收的热量减去系统对外做的功。

因此,正确的表达式是△U = Q - W。

2. 理想气体状态方程为:A. PV = nRTB. PV = mRTC. PV = nMRTD. PV = mMRT答案:A解析:理想气体状态方程描述了理想气体在一定温度和压力下体积和物质的量之间的关系。

其中,P表示压力,V表示体积,n表示物质的摩尔数,R表示理想气体常数,T表示温度。

二、填空题1. 热传导的三种基本方式是:______、______和______。

答案:导热、对流、辐射解析:热传导的三种基本方式分别是导热、对流和辐射。

导热是指热量通过物质内部分子振动传递;对流是指热量通过流体的宏观运动传递;辐射是指热量通过电磁波传递。

2. 根据热力学第二定律,不可能从单一热源取热使之完全变为有用功而不产生其他影响,这被称为______。

答案:开尔文-普朗克表述解析:热力学第二定律有多种表述方式,其中开尔文-普朗克表述指出,不可能从单一热源取热使之完全变为有用功而不产生其他影响。

三、简答题1. 简述热力学第三定律。

答案:热力学第三定律指出,当系统的温度趋近于绝对零度时,系统的熵趋近于一个常数。

解析:热力学第三定律是关于低温物理和熵的一个定律。

它表明,绝对零度是无法达到的,因为当系统温度趋近于绝对零度时,系统的熵趋近于一个常数,而不是零。

2. 解释为什么说热机的效率不可能达到100%。

答案:热机的效率不可能达到100%,因为根据热力学第二定律,不可能从单一热源取热使之完全变为有用功而不产生其他影响。

解析:热机是将热能转化为机械能的设备。

由于热力学第二定律的限制,热机在工作过程中不可避免地会有能量损失,如热量散失、摩擦等,因此其效率不可能达到100%。

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×1023.×1021.×1025.(D)×1023.(玻尔兹曼常量k=×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Zf (v )0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). [ ]V 图(a) V图(b) V 图(c)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。

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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。

这些说法中正确的是(A) (1)(2)(4);(B) (1)(2)(3);(C) (2)(3)(4);(D) (1)(3) (4);9.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) 1/410.设图示的两条曲线分别表示在相同温度下氧气和氢气分子的速率分布曲线;令()2O p v 和()2H p v 分别表示氧气和氢气的最概然速率,则:(A) 图中a表示氧气分子的速率分布曲线;()2Opv/()2Hpv=4(B) 图中a表示氧气分子的速率分布曲线;()2Opv/()2Hpv=1/4(C) 图中b表示氧气分子的速率分布曲线;()2Opv/()2Hpv=1/4(D) 图中b表示氧气分子的速率分布曲线;()2Opv/()2Hpv= 411.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12.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)13.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14.有两个相同的容器,容积固定不变,一个盛有氨气,另一个盛有氢气(看成刚性分子的理想气体),它们的压强和温度都相等,现将5J的热量传给氢气,使氢气温度升高,如果使氨气也升高同样的温度,则应向氨气传递热量是:(A) 6 J (B) 5 J (C) 3 J (D) 2 J15.1mol的单原子分子理想气体从状态A变为状态B,如果不知是什么气体,变化过程也不知道,但A、B两态的压强、体积和温度都知道,则可求出:(A) 气体所作的功(B) 气体内能的变化(C) 气体传给外界的热量(D) 气体的质量16.一定量的理想气体经历acb过程时吸热500 J。

则经历acbda过程时,吸热为(A) –1200 J (B) –700 J (C) –400 J (D) 700 J17.一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18.一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) A→B(B) B→C(C) C→A(D) B→C和B→C19.两个卡诺热机的循环曲线如图所示,一个工作在温度为T1 与T3的两个热源之间,另一个工作在温度为T2与T3的两个热源之间,已知这两个循环曲线所包围的面积相等。

由此可知:(A) 两个热机的效率一定相等(B) 两个热机从高温热源所吸收的热量一定相等(C) 两个热机向低温热源所放出的热量一定相等(D) 两个热机吸收的热量与放出的热量(绝对值)的差值一定相等20.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da c b a '',那么循环abcda 与da c b a ''所作的净功和热机效率变化情况是:(A) 净功增大,效率提高 (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21.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(A) 25% (B) 50% (C) 75% (D) 91.74%22.设高温热源的热力学温度是低温热源的热力学温度的n 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取热量的(A) n 倍 (B) n -1倍 (C) n 1倍 (D) n n 1+倍23.有人设计一台卡诺热机(可逆的)。

每循环一次可从 400 K 的高温热源吸热1800 J ,向 300 K 的低温热源放热 800 J 。

同时对外作功1000 J ,这样的设计是(A) 可以的,符合热力学第一定律(B) 可以的,符合热力学第二定律(C) 不行的,卡诺循环所作的功不能大于向低温热源放出的热量(D) 不行的,这个热机的效率超过理论值24.如图表示的两个卡诺循环,第一个沿ABCDA 进行,第二个沿A D C AB ''进行,这两个循环的效率1η和2η的关系及这两个循环所作的净功W 1和W 2的关系是(A) 21ηη=,21W W =(B) 21ηη>,21W W =(C) 21ηη=,21W W >(D) 21ηη=,21W W <25.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26.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27.一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) 温度不变,熵增加 (B) 温度升高,熵增加(C) 温度降低,熵增加 (D) 温度不变,熵不变28.“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29.某理想气体状态变化时,内能随体积的变化关系如图中AB 直线所示。

A →B 表示的过程是(A) 等压过程 (B) 等体过程(C) 等温过程 (D) 绝热过程30.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 )31.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Z33.容积恒定的容器内盛有一定量某种理想气体,其分子热运动的平均自由程为0λ,平均碰撞频率为0Z ,若气体的热力学温度降低为原来的1/4倍,则此时分子平均自由程λ和平均碰撞频率Z 分别为: (A) λ=0λ,Z =0Z (B) λ=0λ,Z =210Z (C) λ=20λ,Z =20Z (D) λ=20λ,Z =210Z二、填空题1.若某种理想气体分子的方均根速率()4502/12=vm / s ,气体压强为p =7×104 Pa ,则该气体的密度为ρ=___________。

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