最新热学期末考试试卷
大学物理热学期末复习试卷卷
热学 1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． ［(D) ］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％ ［ (B) ］一定量的理想气体，起始温度为T ，体积为V 0．后经历绝热过程，体积变为2 V 0．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) 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． ［ (A) ］质量一定的某种理想气体，(1) 对等压过程来说，气体的密度随温度的增加而__成反比地减小__，并绘出曲线．(2) 对等温过程来说，气体的密度随压强的增加而_成正比地增加_，并绘出曲线．1 mol 的单原子分子理想气体，在1 atm 的恒定压强下，从0℃加热到100℃，则气体的内能改变了_1.25×103 _J ．(普适气体常量R ＝8.31 J ·mol -1·K -1 )已知1 mol 的某种理想气体(其分子可视为刚性分子)，在等压过程中温度上升1 K ，内能增加了20.78 J ，则气体对外作功为_8.31 J _，气体吸收热量为__29.09 J ___． (普适气体常量11K mol J 31.8--⋅⋅=R )OTTρO TTρ两个相同的容器装有氢气，以一细玻璃管相连通，管中用一滴水银作活塞，如图所示．当左边容器的温度为 0℃、而右边容器的温度为20℃时，水银滴刚好在管的中央．试问，当左边容器温度由 0℃增到 5℃、而右边容器温度由20℃增到30℃时，水银滴是否会移动？如何移动？ 解：据力学平衡条件，当水银滴刚好处在管的中央维持平衡时，左、右两边氢气的压强相等、体积也相等，两边气体的状态方程为： p 1V 1=(M 1 / M mol )RT 1 ，p 2V 2=(M 2 / M mol )RT 2 ． 由p 1= p 2得：V 1 / V 2= (M 1 / M 2)(T 1 / T 2) ． 开始时V 1= V 2，则有M 1 / M 2= T 2/ T 1＝293/ 273． 当温度改变为1T '＝278 K ，2T '＝303 K 时，两边体积比为()221121//T M T M V V ''=''＝0.9847 <1． 即21V V '<' ． 可见水银滴将向左边移动少许．一容积为10 cm 3的电子管，当温度为300 K 时，用真空泵把管内空气抽成压强为 5×10-6 mmHg 的高真空，问此时管内有多少个空气分子？这些空气分子的平均平动动能的总和是多少？平均转动动能的总和是多少？平均动能的总和是多少？(760 mmHg ＝1.013×105Pa ，空气分子可认为是刚性双原子分子) (波尔兹曼常量k =1.38×10-23J/K )解：设管内总分子数为N ．由p = nkT = NkT / V(1) N = pV / (kT ) = 1.61×1012个． (2) 分子的平均平动动能的总和= (3/2) NkT = 10-8 J (3) 分子的平均转动动能的总和= (2/2) NkT = 0.667×10-8 J (4) 分子的平均动能的总和= (5/2) NkT = 1.67×10-8 J假设地球大气层由同种分子构成，且充满整个空间，并设各处温度T 相等．试根据玻尔兹曼分布律计算大气层中分子的平均重力势能P ε．(已知积分公式⎰∞+-=01/!d e n ax n a n x x )解：取z 轴竖直向上，地面处z ＝0，根据玻尔兹曼分布律，在重力场中坐标在x ~x ＋d x ，y ~y ＋d y ，z ~z ＋d z 区间内具有各种速度的分子数为d N ＝n 0exp[-mgz / (kT )]d x d y d zn 0为地面处分子数密度，则分子重力势能的平均值为 ⎰⎰∞∞=00d d NNmgz εP⎰⎰⎰⎰⎰⎰∞∞-∞∞-∞∞∞-∞∞-∞--=xy z kT mgz/n x y z mgz kT mgz/n d d d )](exp[d d d )](exp[0zkT mgz/zz kT mgz/mg d )](exp[d )](exp[00⎰⎰∞∞--=)()]([2mg kT/mg kT/mg == kT许多星球的温度达到108 K ．在这温度下原子已经不存在了，而氢核(质子)是存在的．若把氢核视为理想气体，求：(1) 氢核的方均根速率是多少？ (2) 氢核的平均平动动能是多少电子伏特？（普适气体常量R ＝8.31 J ·mol -1·K -1 ，1 eV ＝1.6×10-19 J ，玻尔兹曼常量k ＝1.38×10-23 J ·K -1 )解：(1) 由 ()mol 2/12/3M RT =v而氢核M mol ＝1×10-3 kg ·mol -1∴ ()2/12v＝1.58×106 m ·s -1．(2) kT w 23=＝1.29×104 eV ．今测得温度为t 1＝15℃，压强为p 1＝0.76 m 汞柱高时，氩分子和氖分子的平均自由程分别为：Ar λ＝ 6.7×10-8 m 和Ne λ=13.2×10-8 m ，求： (1) 氖分子和氩分子有效直径之比d Ne / d Ar ＝？ (2) 温度为t 2＝20℃，压强为p 2＝0.15 m 汞柱高时，氩分子的平均自由程/Arλ＝？解：(1) 据 ()p d kT 22/π=λ得 d Ne / d Ar = ()2/1NeAr /λλ= 0.71 ． 3分(2) /Ar λ＝Ar λ(p 1 / p 2)T 2 / T 1=()()2732731221Ar++t p t p λ＝3.5×10-7 m ． 2分一气缸内盛有一定量的刚性双原子分子理想气体，气缸活塞的面积S =0.05 m 2，活塞与气缸壁之间不漏气，摩擦忽略不计．活塞右侧通大气，大气压强p 0 =1.0×105 Pa ． 劲度系数k =5×104 N/m 的一根弹簧的两端分别固定于活塞和一固定板上(如图)．开始时气缸内气体处于压强、体积分别为p 1 = p 0 =1.0×105 Pa ，V 1 = 0.015 m 3的初态．今缓慢加热气缸，缸内气体缓慢地膨胀到V 2 =0.02 m 3．求：在此过程中气体从外界吸收的热量．解：由题意可知气体处于初态时，弹簧为原长．当气缸内气体体积由V 1膨胀到V 2时弹簧被压缩，压缩量为1.012=-=SV V l m ．气体末态的压强为 502102⨯=+=Slk p p Pa ．气体内能的改变量为 △E = ν C V (T 2－T 1) = i ( p 2V 2－ p 1V 1) /2 =6.25×103 J ．缸内气体对外作的功为 7502120=+=kl Sl p W J缸内气体在这膨胀过程中从外界吸收的热量为 Q =△E +W =6.25×103+0.75×103=7×103 J ．一定量的单原子分子理想气体，从A 态出发经等压过程膨胀到B 态，又经绝热过程膨胀到C 态，如图所示．试求这全过程中气体对外所作的功，内能的增量以及吸收的热量．解：由图可看出 p A V A = p C V C 从状态方程 pV =νRT 可知 T A =T C ， 因此全过程A →B →C 的 ∆E =0． B →C 过程是绝热过程，有Q BC = 0．A →B 过程是等压过程，有 )(25)( A A B B A B p AB V p V p T T C Q -=-=ν＝14.9×105 J ． 故全过程A →B →C 的 Q = Q BC +Q AB =14.9×105 J ． 根据热一律Q =W +∆E ，得全过程A →B →C 的W = Q －∆E ＝14.9×105 J ．1 mol 理想气体在T 1 = 400 K 的高温热源与T2 = 300 K 的低温热源间作卡诺循环（可逆的），在400 K 的等温线上起始体积为V 1 = 0.001 m 3，终止体积为V 2 = 0.005 m 3，试求此气体在每一循环中(1) 从高温热源吸收的热量Q 1 (2) 气体所作的净功W(3) 气体传给低温热源的热量Q 2解：(1) 312111035.5)/ln(⨯==V V RT Q J(2) 25.0112=-=T Tη.311034.1⨯==Q W η J (3) 3121001.4⨯=-=W Q Q J一定量的刚性双原子分子的理想气体，处于压强p 1 =10 atm 、温度T 1 =500 K 的平衡态．后经历一绝热过程达到压强p 2 =5 atm 、温度为T 2的平衡态．求T 2．解：根据绝热过程方程： p 1－γ T γ 常量，可得 T 2=T 1( p 1 / p 2 )(1－γ ) /γ 刚性双原子分子 γ =1.4 ，代入上式并代入题给数据，得 T 2 =410 K“功，热量和内能都是系统状态的单值函数”这种说法对吗？如有错请改正。
热学期末考试试卷
热学期末考试试卷一、选择题（每题2分，共20分）1. 热力学第一定律的数学表达式是：A. ΔU = Q - WB. ΔH = Q + WC. ΔS = Q/TD. ΔG = H - TS2. 以下哪个过程是可逆过程？A. 气体自由膨胀B. 气体在活塞下缓慢压缩C. 气体在绝热容器中自由膨胀D. 气体在恒温恒压下缓慢压缩3. 理想气体状态方程是：A. PV = nRTB. PV = nCC. P = nRT/VD. V = nRT/P4. 熵增加原理适用于：A. 孤立系统B. 开放系统C. 封闭系统D. 所有系统5. 以下哪个不是热力学基本量？A. 温度B. 压力C. 熵D. 比热容二、填空题（每空1分，共10分）6. 热力学第二定律表明，不可能从单一热源_______热能并将其完全转化为_______而产生其他影响。
7. 理想气体的内能只与_______有关。
8. 热力学温度与理想气体体积的关系是_______。
9. 根据热力学第三定律，当系统温度趋近于绝对零度时，系统的熵趋近于_______。
10. 热机效率不可能达到或超过_______。
三、简答题（每题5分，共20分）11. 解释什么是卡诺循环，并说明其效率如何计算。
12. 简述热力学第二定律的克劳修斯表述和开尔文-普朗克表述。
13. 什么是热力学的熵？熵增加原理有何意义？14. 描述理想气体的绝热过程，并说明其特征。
四、计算题（每题15分，共30分）15. 假设有1摩尔理想气体，初始状态下体积为1立方米，压力为1大气压。
气体经历一个等压过程，最终体积变为2立方米。
求该过程中气体所做的功和吸收的热量。
16. 一个绝热容器内装有1摩尔理想气体，初始温度为300K。
气体经历一个绝热膨胀过程，最终体积变为原来的两倍。
求最终温度和熵变。
五、论述题（共20分）17. 论述热力学在现代科技中的应用，并举例说明。
【试卷结束】请注意，本试卷仅供学习和参考使用，实际考试内容和形式可能有所不同。
热学期末试题答案(A)
《 热 学 》期末考试卷答案《 热 学 》（A ）一、填空题(每空2分，共30分)1. a RbT 2<，分子间引力;2.133100.2-⨯s ，m 81047.6-⨯;3．增大, 增大;4．rα4，)(822r R -πα; 5．)(12s s v v T l dT dp -=,相平衡曲线的斜率dT dp ，相变潜热l 、相变时的温度T 以及相变时的物质比体积的变化)(12s s v v -之间的关系;6．2:1，5:3，5:7;7．>,<.二、简答题(每题5分，共20分)1.答：一瓶氧气在高速运动的过程中突然停止，机械能转化为氧气的内能，使氧气内能增大，氧气温度升高。
根据kT 23=ε，所以氧气的平均平动能增大，又因为εn p 32=，所以氧气压强增大。
2. 答：⎰21)(v v dv v Nf ：平衡态下速率在21v v -间隔内的分子数；RT s r t )2(21++：温度为T 时，1mol 气体的内能。
3. 答：当压强足够低时，随着压强的降低，导热系数 逐渐减小。
因为这时气体分子间互不发生碰撞，而直接在温度不同的两层器壁间来回输运能量，因此每交换一对分子所输运的物理量是一定的，与压强无关。
而另一方面。
担任输运任务的分子数却随压强的降低而减小，因此在低压条件下，导热系数随压强的降低而减小。
4. 答：饱和蒸气压与温度有关,与物质种类有关,还与液面弯曲程度有关;与饱和蒸气的体积无关.沸腾的条件是气泡内的饱和蒸气压等于外界压强.三、计算题(共50分)1.（10分）解：已知T=273K，设在地面处压强为，当上升到高度为时，压强为。
按气压公式可得又因为，大气所以＝2.（10分）解：（1）据题意有，而归一化条件为,也即所以（2）因为所以 2210321F m m υυω== 3.（10分）解：现在以半径为的球壳为研究对象，设r 及r ＋dr 处的温度分别为'T(r)，由于球壳内、外表面之间存在温度梯度，有热量从球壳向外传输，单位时间里球壳通过的热量为达到稳态时球壳在单位时间内透过的热流应该等于以r 为半径的铀球在单位时间内产生的热量（假如前者小于后者，铀球内部温度会升高，稳态尚未达到），所以有分离变量并积分，有可得 κ62Ha T -=∆4.（10分）解：在水中与管口相平处任取一点A ，设管中压强为p 。
热学期末考试题库及答案
热学期末考试题库及答案一、选择题1. 热力学第一定律的数学表达式是：A. ΔU = Q - WB. ΔH = Q + WC. ΔS = Q/TD. ΔG = H - TS答案：A2. 在理想气体的等压过程中，温度与体积的关系是：A. T ∝ VB. T ∝ 1/VC. T ∝ V^2D. T ∝ 1/V^2答案：A二、填空题3. 理想气体的内能只与______有关。
答案：温度4. 根据热力学第二定律，不可能制造一种循环动作的热机，从单一热源吸热全部用来做功而不引起其他变化。
这种热机被称为______。
答案：永动机三、简答题5. 解释什么是熵，并简述熵增原理。
答案：熵是热力学中表征系统无序程度的物理量。
熵增原理表明，在孤立系统中，自发过程总是向着熵增加的方向进行，直到达到平衡状态。
6. 描述什么是热机效率，并给出其表达式。
答案：热机效率是指热机在将热能转化为机械能的过程中，输出的机械功与输入的热能之比。
其表达式为：η = W/Q_in。
四、计算题7. 一个理想气体从状态A(P1, V1, T1)经历一个等容过程到达状态B(P2, V2, T2)。
已知P1 = 2 atm，V1 = 2 L，T1 = 300 K，求状态B 的体积V2。
答案：首先，根据理想气体状态方程 PV = nRT，可以得到P1V1/T1 = P2V2/T2。
由于是等容过程，体积V不变，所以V2 = V1 = 2 L。
8. 一个绝热容器内装有理想气体，初始温度为T0，经过一个绝热膨胀过程，气体温度变为T。
求气体的最终体积Vf，已知初始体积V0 = 1 m³，初始温度T0 = 300 K，最终温度T = 600 K。
答案：绝热过程中，根据热力学第一定律，Q = 0，W = ΔU。
对于理想气体，ΔU = nCvΔT。
由于是绝热过程，W = -PdV = nCv(T -T0)。
根据理想气体状态方程，PV/T = constant，可以得到Vf/V0 = T/T0。
大学热学试题题库及答案
大学热学试题题库及答案一、选择题1. 热力学第一定律表明，能量守恒，即能量不能被创造或消灭，只能从一种形式转换为另一种形式。
以下哪项描述正确？A. 能量可以被创造B. 能量可以被消灭C. 能量可以在不同形式间转换D. 能量只能以一种形式存在答案：C2. 在绝热过程中，系统与外界没有热量交换。
以下哪项描述正确？A. 绝热过程中系统的温度不变B. 绝热过程中系统的压力不变C. 绝热过程中系统的温度和压力都不变D. 绝热过程中系统的温度和压力都可能变化答案：D二、填空题1. 理想气体状态方程为__________，其中P表示压强，V表示体积，n 表示摩尔数，R表示气体常数，T表示温度。
答案：PV = nRT2. 根据热力学第二定律，不可能从单一热源吸热使之完全转化为功而不产生其他效果。
该定律的表述是__________。
答案：不可能从单一热源吸热使之完全转化为功而不产生其他效果。
三、简答题1. 简述热力学第二定律的开尔文表述及其意义。
答案：热力学第二定律的开尔文表述是：不可能从单一热源吸热使之完全转化为功而不产生其他效果。
其意义在于指出了自然界中能量转换的方向性和不可逆性，即能量在转换过程中总是伴随着熵增，表明了热机效率的极限。
2. 描述热力学第三定律，并解释其对低温物理研究的意义。
答案：热力学第三定律指出，当温度趋近于绝对零度时，所有纯物质的完美晶体的熵都趋向于一个共同的值。
这一定律对低温物理研究的意义在于，它为低温下物质的熵和热力学性质的研究提供了理论基础，使得科学家能够更准确地预测和控制低温条件下物质的行为。
四、计算题1. 一个理想气体在等压过程中从状态A（P=100kPa, V=0.5m³）变化到状态B（V=1.0m³）。
已知气体常数R=8.314J/(mol·K)，摩尔质量M=28g/mol，求气体在该过程中的温度变化。
答案：首先计算气体的摩尔数n，n = PV/RT =(100×10³×0.5)/(8.314×T)。
最新大学物理2(热学)期末试卷及答案
(A) (T1+T2)/2;
(B) (T(C) (T2/p1+T1/p2)(p1+p2)/2;
(D) (P1+p2)/(p1/T1+p2/T2),
(E) (p1+p2)/(p2/T2+p1/T2)[D]
2.如图示,把两个热机串连使用,热机从温度为T1的热源中获得热量Q1,向温度为T2的热源排出热量为Q2,热机2从温度为T2的热源获取热量为Q2,向温度为T3的热源排出热量为Q3.如果热机1对外做功为W1,热机2对外做功为W2,这两个热机一起工作的最大可能效率为
(A) 与T成正比;
(B) 与 成正比;
(C) 与 成反比;
(D) 与T无关
[D]
5.常温常压下,气体的三个输运系数那个与气体压强有关
(A)粘度系数;
(B)热传导系数;
(C)扩散系数D;
[C]
6.液体表面张力系数随液体温度升高而
(A)升高;
(B)降低;
(C)不变
[B]
7汽缸内盛有饱和蒸汽,现推动活塞作等温压缩,则蒸汽压强将
(10分)
证：设在半径为r的圆柱面上通过的总热流为 .在r~r+dr的圆筒形薄层气体中的温度梯度为dT/dr,故
(3分)
达到稳态时不同r处的 相同, (2分)
故
(1分)
从R1到R2积分,可得
(2分)
故每秒由内筒通过空气的热量为
(2分)
400-500元1326%
4.将质量1.00kg、压强为1个大气压、温度为100℃的水蒸汽准静态地冷凝成水，再降温到20℃时，其熵变是多少?认为水的热容与温度无关，在1个大气压下水的热容为4，18kJ／kg。汽化热为2250kJ／kg.（10分）
热工基础期末考试试卷
热工基础期末考试试卷一、选择题（每题2分，共20分）1. 热力学第一定律的数学表达式是：A. ΔU = Q - WB. ΔH = Q + WC. ΔG = Q - WD. ΔS = Q/T2. 理想气体的内能只与什么有关？A. 温度B. 压力C. 体积D. 质量3. 卡诺循环的效率与以下哪个因素有关？A. 工作物质B. 环境温度C. 循环次数D. 循环路径4. 热力学第二定律的开尔文-普朗克表述指出：A. 热量不能自发地从低温物体传到高温物体B. 热量不能从单一热源完全转化为功C. 热机的效率不可能达到100%D. 以上都是5. 以下哪个不是热力学基本定律？A. 第零定律B. 第一定律C. 第二定律D. 第三定律6. 绝对零度是指：A. 温度的最低极限B. 物质的内能为零C. 物质的熵为零D. 物质的热膨胀为零7. 热力学系统与外界交换热量时，系统的状态量变化量是：A. 熵B. 内能C. 焓D. 功8. 理想气体状态方程是：A. PV = nRTB. PV = nTC. PV = nRD. PV = RT9. 混合气体的摩尔分数与体积分数的关系是：A. 摩尔分数等于体积分数B. 摩尔分数与体积分数成正比C. 摩尔分数与体积分数成反比D. 摩尔分数与体积分数无直接关系10. 气体的压缩性指数通常表示为：A. γB. RC. nD. T二、填空题（每空1分，共10分）1. 热力学系统与外界交换的功可以分为______和______。
2. 热力学第二定律的克劳修斯表述指出，不可能从单一热源______，而不引起其他变化。
3. 理想气体的内能只与______有关，而与______无关。
4. 热力学第三定律指出，在绝对零度时，所有完美晶体的______为零。
5. 卡诺循环的效率是______和______之间的温度比的函数。
三、简答题（每题5分，共10分）1. 简述热力学第一定律和第二定律的区别。
2. 描述卡诺循环的四个主要过程。
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。
热学考试试题
热学考试试题一、选择题（每题2分，共20分）1. 热力学第一定律的数学表达式是：A. ΔU = Q + WB. ΔH = Q + WC. ΔS = Q/TD. ΔG = Q - W2. 在理想气体的等压过程中，气体的内能变化与哪些因素有关？A. 气体的质量B. 气体的温度C. 气体的体积D. 气体的压强3. 下列哪项不是热力学系统的宏观特性？A. 体积B. 温度C. 分子的质量D. 压强4. 根据热力学第二定律，下列哪种说法是正确的？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. 所有自发过程都会增加系统的熵D. 系统的熵永远不会减少5. 理想气体的内能只与什么有关？A. 气体的体积B. 气体的温度C. 气体的压强D. 气体的质量6. 在绝热过程中，理想气体的温度和压强之间的关系是：A. T/P = 常数B. T/V = 常数C. T/V^γ = 常数D. T·V^γ = 常数7. 根据热力学第三定律，绝对零度时，所有纯物质的熵：A. 都是零B. 都是无穷大C. 都等于零或一个正值D. 都是负值8. 什么是热力学温标？A. 摄氏温标B. 华氏温标C. 开尔文温标D. 兰氏温标9. 热传导的主要方式包括：A. 导热B. 对流C. 辐射D. 所有以上10. 热机的效率定义为：A. 热机输出的功与输入的热量之比B. 热机输入的热量与输出的功之比C. 热机输出的功与燃料的质量之比D. 热机输入的热量与燃料的质量之比二、填空题（每空1分，共10分）11. 热力学系统的熵是一个______的量，它与系统的______和______有关。
12. 理想气体状态方程为：______。
13. 热力学第二定律表明，不可能从单一热源吸热并把它全部用来做功而不引起其他变化，这是______的一个重要表述。
14. 在一个封闭系统中，如果发生不可逆过程，那么系统的______将______。
传热学期末考试题及答案
传热学期末考试题及答案一、选择题（每题4分，共20分）1. 热量传递的基本方式有哪几种？A. 热传导B. 热对流C. 热辐射D. A、B、C答案：D2. 以下哪种材料的导热系数最低？A. 铜B. 铝C. 木材D. 玻璃答案：C3. 根据牛顿冷却定律，物体表面温度与周围环境温度之差越大，冷却速率：A. 越快B. 越慢C. 无关D. 先快后慢答案：A4. 以下哪种情况下的热辐射是黑体辐射？A. 表面是完美反射体B. 表面是完美吸收体C. 表面是透明体D. 表面是半透明体答案：B5. 传热的基本方程式是：A. Q = mcΔTB. Q = kA(ΔT/L)C. Q = hA(ΔT)D. Q = mcΔP答案：B二、填空题（每题5分，共20分）1. 在稳态导热中，热流密度与温度梯度的比值称为_______。
答案：导热系数2. 热对流的驱动力是_______。
答案：温度差3. 根据斯特藩-玻尔兹曼定律，黑体辐射的总辐射功率与其绝对温度的四次方成正比，其比例系数为_______。
答案：斯特藩-玻尔兹曼常数4. 热交换器中，流体的流动方式有并流、逆流和_______。
答案：交叉流三、简答题（每题10分，共30分）1. 简述热传导的基本原理。
答案：热传导是指热量通过物质内部分子、原子或自由电子的碰撞和振动传递的过程，不需要物质的宏观位移。
2. 描述热对流与热传导在传热过程中的主要区别。
答案：热对流是指流体内部温度不同的各部分之间发生相对运动时，热量伴随流体的宏观位移而传递的过程。
热传导则不涉及流体的宏观位移，仅通过分子间的相互作用进行热量传递。
3. 什么是热辐射？它与热传导和热对流有何不同？答案：热辐射是物体因温度而发射电磁波的过程，不需要介质即可传递热量。
与热传导和热对流不同，热辐射可以在真空中进行。
四、计算题（每题15分，共30分）1. 一个长为2米的铜棒，其横截面积为0.01平方米，两端温度分别为100°C和20°C。
热学期末考试题库及答案
热学期末考试题库及答案一、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. 华氏度C. 开尔文D. 牛顿答案：C2. 热力学第一定律表明能量守恒，其数学表达式为：A. ΔU = Q - WB. ΔU = Q + WC. ΔH = Q - WD. ΔH = Q + W答案：B3. 下列哪种物质的比热容最大？A. 铁B. 水C. 空气D. 冰答案：B4. 热传导的三种基本方式是：A. 对流、辐射、传导B. 传导、对流、扩散C. 传导、对流、辐射D. 扩散、辐射、传导答案：C5. 理想气体状态方程是：A. PV = nRTB. PV = mRTC. PV = nMRTD. PV = mMRT答案：A6. 绝对零度是指：A. 温度的最低极限B. 温度的最高极限C. 物体的最低能量状态D. 物体的最高能量状态答案：A7. 热机效率是指：A. 热机输出功率与输入功率之比B. 热机输入功率与输出功率之比C. 热机输出功与输入功之比D. 热机输入功与输出功之比答案：A8. 热力学第二定律表明：A. 能量守恒B. 热量不能自发地从低温物体传到高温物体C. 热机效率不可能达到100%D. 能量可以完全转化为功答案：B9. 热膨胀系数是描述物体在温度变化时体积变化的物理量，其单位是：A. 1/°CB. 1/KC. °CD. K答案：A10. 热力学第三定律表明：A. 绝对零度不可达到B. 绝对零度是温度的最低极限C. 热机效率不可能达到100%D. 热量不能自发地从低温物体传到高温物体答案：A二、填空题（每题2分，共20分）1. 热力学温度的单位是______。
答案：开尔文2. 理想气体的内能仅与温度有关，与体积和压力______。
答案：无关3. 热力学第二定律的克劳修斯表述是：不可能实现一个循环，其唯一结果就是______。
答案：热能完全转化为功4. 热传导的三种基本方式中，不需要介质的是______。
热学期末试题及答案
热学期末试题及答案一、选择题1. 下列哪个量是热力学状态函数？A. 熵B. 热容C. 动能D. 温度答案：A2. 热力学第一定律描述了什么现象？A. 能量守恒定律B. 热能的传递规律C. 熵的增加趋势D. 温度与能量的关系答案：A3. 在等温过程中，物体的内能变化为零。
这是因为什么原因？A. 温度不发生变化B. 系统对外做功C. 系统吸收热量D. 热流量为零答案：C4. 热力学第二定律描述了什么现象？A. 熵的增加趋势B. 能量守恒定律C. 温度与能量的关系D. 热能的传递规律答案：A5. 理想气体的温度与体积之间的关系由哪个定律描述？A. 波义耳定律B. 夫琅禾费定律C. 莫尔定律D. 玻尔兹曼定律答案：B二、填空题1. 热力学系统的一个基本假设是封闭系统中能量守恒，称为__________定律。
答案：热力学第一定律2. 热力学第二定律的一个重要结论是熵在自然界中总是__________。
答案：增加3. 热力学状态函数与__________路径无关。
答案：过程4. 理想气体的压强与体积之间的关系由__________定律描述。
答案：波义耳定律5. 热力学第一定律可表述为能量的__________等于系统对外做的__________和吸收的__________之和。
答案：增量，功，热量三、简答题1. 请简要介绍热力学第一定律的内容及其应用。
热力学第一定律，也称能量守恒定律，指出了能量在物理过程中的守恒性质。
根据该定律，能量既不会被创造，也不会被毁灭，只能从一种形式转化为另一种形式。
热力学第一定律的数学表达式为ΔU = Q- W，其中ΔU表示系统内能的变化，Q表示系统吸收的热量，W表示系统对外做的功。
热力学第一定律的应用十分广泛，例如在工程领域中，可以通过控制系统吸收的热量和对外做的功来实现能量的转化和利用。
在热机和制冷设备中，可以根据热力学第一定律分析系统的能量流动和效率，以提高能量利用率。
此外，热力学第一定律还可以应用于能量管理、环境保护等领域。
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）
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。
热学期末试题答案(A)
《 热 学 》期末考试卷答案《 热 学 》（A ）一、填空题(每空2分，共30分)1. a RbT 2<，分子间引力;2.133100.2-⨯s ，m 81047.6-⨯;3．增大, 增大;4．r α4，)(822r R -πα; 5．)(12s s v v T l dT dp -=,相平衡曲线的斜率dTdp ，相变潜热l 、相变时的温度T 以及相变时的物质比体积的变化)(12s s v v -之间的关系;6．2:1，5:3，5:7;7．>,<.二、简答题(每题5分，共20分)1.答：一瓶氧气在高速运动的过程中突然停止，机械能转化为氧气的内能，使氧气内能增大，氧气温度升高。
根据kT 23=ε，所以氧气的平均平动能增大，又因为εn p 32=，所以氧气压强增大。
2. 答：⎰21)(v v dv v Nf ：平衡态下速率在21v v -间隔内的分子数；RT s r t )2(21++：温度为T 时，1mol 气体的内能。
3. 答：当压强足够低时，随着压强的降低，导热系数κ逐渐减小。
因为这时气体分子间互不发生碰撞，而直接在温度不同的两层器壁间来回输运能量，因此每交换一对分子所输运的物理量是一定的，与压强无关。
而另一方面。
担任输运任务的分子数却随压强的降低而减小，因此在低压条件下，导热系数随压强的降低而减小。
4. 答：饱和蒸气压与温度有关,与物质种类有关,还与液面弯曲程度有关;与饱和蒸气的体积无关.沸腾的条件是气泡内的饱和蒸气压等于外界压强.三、计算题(共50分)1.（10分）解：已知T=273K，设在地面处压强为，当上升到高度为时，压强为。
按气压公式可得又因为，大气所以＝2.（10分）解：（1）据题意有，而归一化条件为,也即所以（2）因为所以 2210321F m m υυω==3.（10分）解：现在以半径为的球壳为研究对象，设r及r＋dr处的温度分别为'T(r)，由于球壳内、外表面之间存在温度梯度，有热量从球壳向外传输，单位时间里球壳通过的热量为达到稳态时球壳在单位时间内透过的热流应该等于以r为半径的铀球在单位时间内产生的热量（假如前者小于后者，铀球内部温度会升高，稳态尚未达到），所以有分离变量并积分，有可得 κ62Ha T -=∆ 4.（10分）解：在水中与管口相平处任取一点A ，设管中压强为p 。
高中物理热学试题及答案
高中物理热学试题及答案一、选择题1. 热力学第一定律的数学表达式是：A. ΔU = Q + WB. ΔU = Q - WC. ΔU = W - QD. ΔU = Q / W答案：B2. 理想气体的内能只与温度有关，这是因为：A. 气体分子的平动动能B. 气体分子的转动动能C. 气体分子的振动动能D. 气体分子的平动和转动动能答案：D3. 根据热力学第二定律，下列哪种情况是不可能发生的？A. 在没有外界影响的情况下，热量从低温物体自发地传递到高温物体B. 热量从高温物体传递到低温物体C. 气体自发地从高压区扩散到低压区D. 气体自发地从低压区扩散到高压区答案：A二、填空题4. 热力学温度T与气体的压强P、体积V和物质的量n之间的关系可以用_________定律来描述。
答案：理想气体状态5. 当气体发生绝热膨胀时，气体的内能_________，温度_________。
答案：减小；降低三、简答题6. 什么是熵？熵在热力学第二定律中扮演着什么角色？答案：熵是热力学中表示系统无序程度的物理量，通常用符号S表示。
熵在热力学第二定律中扮演着核心角色，第二定律可以表述为在孤立系统中，熵总是倾向于增加，这意味着自发过程总是朝着熵增的方向进行。
四、计算题7. 一个理想气体在等压过程中，从体积V1=2m³增加到V2=4m³，压强P=1atm，气体常数R=8.31J/(mol·K)，求气体的温度变化。
答案：首先，根据盖-吕萨克定律，PV/T = 常数。
由于是等压过程，我们有V1/T1 = V2/T2。
将已知数值代入，得到2/T1 = 4/T2，解得T1 = 0.5T2。
又因为T1 = P1V1/(nR)，T2 = P2V2/(nR)，由于是等压过程，P1 = P2 = P，所以T1 = T2。
将T1 = 0.5T2代入T1 = P1V1/(nR)，解得T1 = 283K，T2 = 566K。
热学期末考试试卷
解：根据内能公式 与理想气体状态方程 求
[D]5、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）不可逆过程能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4种判断正确的是
A.（1）、（2）、（3） B. （1）、（2）、（4） C. （2）、（4） D.(1)、(4)
D．温度相同，但氦气的压强小于氮气的压强
解：①分子平均平动动能 ，依题意，两种气体温度相同。
②有理想气体状态方程pV= ，得气体密度 ，依题意，
[A]2、三个容器A、B、C中装有同种理想气体，其分子密度之比为 =4:2:1，方均根速率之比 =1:2:4，则其压强之比为 为
A.1:2:4 B.4:2:1 C.1:1:1 D.4:1:1/4
以上说法正确的是
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
解：效率100%的热机不违反热力学第一定律，由此可否定A、C两项。显然乙是正确的，又热力学第一定律，的一般热机效率 ，而可逆卡诺循环中有： 则丁正确
[A]9、一绝热容器被隔板分成两半，一半真空，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，则
=0.314 k J·kg1·K1，则氩原子的质量m=__6.59×1026kg________．(波尔兹曼常量k=1.38×1023J / K)
4.理想气体分子的最慨然速率 的物理意义是该理想气体大多数分子所处在的速率
。
5.氢气和氦气的压强、体积和温度都相等时，它们的质量比 和内能比 为
5/3．（将氢气视为刚性双原子分子气体）
热力学考试试题
热力学考试试题一、选择题（每题 5 分，共 30 分）1、下列关于热力学第一定律的表述中，正确的是（）A 系统从外界吸收的热量等于系统内能的增加量与系统对外做功之和B 系统内能的增加量等于系统从外界吸收的热量减去系统对外做功C 系统对外做功等于系统从外界吸收的热量减去系统内能的增加量D 以上表述都不正确2、一定质量的理想气体，在绝热膨胀过程中（）A 气体的内能增大，温度升高B 气体的内能减小，温度降低C 气体的内能不变，温度不变D 气体的内能不变，温度升高3、对于热机，下列说法中正确的是（）A 热机效率越高，做的有用功越多B 热机效率越高，消耗的燃料越少C 热机效率越高，燃料燃烧释放的内能转化为机械能的比例越大D 热机效率可以达到 100%4、下列过程中，可能发生的是（）A 某一物体从外界吸收热量，内能增加，但温度降低B 某一物体从外界吸收热量，内能增加，温度升高C 某一物体对外做功，内能减少，但温度升高D 以上过程都不可能发生5、一定质量的理想气体，在等容变化过程中，温度升高，则（）A 气体压强增大B 气体压强减小C 气体压强不变D 无法确定气体压强的变化6、关于热力学第二定律，下列说法正确的是（）A 不可能使热量从低温物体传向高温物体B 不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化C 第二类永动机不可能制成，是因为它违反了能量守恒定律D 热力学第二定律说明一切宏观热现象都具有方向性二、填空题（每题 5 分，共 20 分）1、热力学温度与摄氏温度的关系为_____，当热力学温度为 273K 时，摄氏温度为_____℃。
2、一定质量的理想气体，在等温变化过程中，压强与体积成_____比。
3、卡诺循环包括_____个等温过程和_____个绝热过程。
4、熵增加原理表明，在任何自然过程中，一个孤立系统的熵总是_____。
三、计算题（每题 15 分，共 30 分）1、一定质量的理想气体，初始状态为压强 p₁＝ 10×10⁵ Pa，体积 V₁＝ 10×10⁻³ m³，温度 T₁＝ 300 K。
热学期末考试试卷
《热学》期末考试试题一、选择题（从下列各题四个备选答案中选出一个正确答案，并将其代号写在题干前面的括号内。
每小题3分，共30分。
) 则它们A ． 温度相同，压强相同B ． 温度、压强均不相同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 解：①分子平均平动动能32tk kTε-=，依题意，两种气体温度相同。
②有理想气体状态方程pV=MRT μ，得气体密度p R Tμρ=，依题意，1p μ∞[ A ]2、三个容器A 、B 、C 中装有同种理想气体，其分子密度之比为::A B C n n n =4:2:1，方均根速率之比=1:2:4，则其压强之比为::A B C p pp 为A.1:2:4B.4:2:1C.1:1:1D.4:1:1/4 解：①p nkT =；②依题意，::1:4:16A B C T T T =[ C ]3、按照麦克斯韦分子速率分布定律具有最概然速率的分子，其动能为 A ．1/2kT B.3/2kT C.kT D.3/2RT 解：①最概然速率p v =p v 的分子的动能是：211222f p ffkT m v m kT m ==[ A ]4、有A 、B 两容积不同的容器，A 中装有单原子理想气体，B 中装有双原子理想气体。
若两种气体的压强相同，则这两种气体的单位体积内的内能A BE E V V ⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭和的关系为 A ．A B E E V V ⎛⎫⎛⎫<⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ B. A B E E V V ⎛⎫⎛⎫> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ C. A BE E V V ⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ D.无法判断 解：根据内能公式2M iE RT μ=与理想气体状态方程MpV RT μ=求E V[ D ]5、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） 不可逆过程能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4种判断正确的是A.（1）、（2）、（3）B. （1）、（2）、（4）C. （2）、（4）D.(1)、(4)解：①根据准静态过程及可逆过程定义分析；②凡有摩擦的过程都涉及功热转换这一与热现象有关的自然宏观过程，而功热转换一定是不可逆过程；只有无摩擦的准静态过程才是可逆过程。
热学期末试卷
热学期末试卷题目一某物体开始从静止状态下自由落体运动，经过t=2s后落地。
如果忽略空气阻力，求该物体从离开地面到落地经过的距离。
题目二一个理想气体内能为E=f(T)。
在恒定温度下，求理想气体压力和体积之间的关系，并画出图像。
题目三一个活塞缸与大气相连，初时活塞处于底部，缸内有V0的空气，缸内气体热容比为γ。
现通过外力将活塞向上压缩l的距离，求缸内气体内能的增加量。
题目四一个热容量为C的物体在温度为T0的热源上，经过一段时间Δt后达到了平衡状态。
将该物体移动到另一个温度为T1的热源上，求该过程发生的热流量。
题目五某物体从温度为T1的热源吸收热量Q，然后传输到温度为T0的物体上，求热传导系数k。
题目六有一块热容量为C，厚为d，面积为S的热传导介质，其中温度沿厚度方向变化为T(x)。
现在该介质表面置于温度为T0的环境中，经过一段时间t后推导出介质表面温度分布式T s(x)。
题目七一个理想气体先经过绝热膨胀V1→V2，然后等容升温T2，最后进行等压压缩V3，回到状态1。
如果该过程中绝热过程的指数为n，求该过程中环境对该气体所做的功。
题目八设有一冰块，初始质量为m，温度为T0，放置在表面温度为T sur的地面上，推导出该冰块逐渐熔化的方程。
题目九某一容积为V的理想气体内所有分子的平均速率为v。
现该气体的温度升高ΔT，求平均速率的增加量。
题目十有一种物质的状态方程为pV2=RT，求该物质的热容比。
以上为热学期末试卷，满分100分，考试时间120分钟。
祝福各位考生好成绩！。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
《热学》期末考试试题一、选择题（从下列各题四个备选答案中选出一个正确答案，并将其代号写在题干前面的括号内。
每小题3分，共30分。
)则它们A．温度相同，压强相同B．温度、压强均不相同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解：①分子平均平动动能32tkkTε-=，依题意，两种气体温度相同。
②有理想气体状态方程pV=MRTμ，得气体密度pRTμρ=，依题意，1pμ∞[A ]2、三个容器A、B、C中装有同种理想气体，其分子密度之比为::A B Cn n n=4:2:1，方，则其压强之比为::A B Cp p p为A.1:2:4B.4:2:1C.1:1:1D.4:1:1/4 解：①p nkT=；②依题意，::1:4:16A B CT T T=[ C ]3、按照麦克斯韦分子速率分布定律具有最概然速率的分子，其动能为A．1/2kT B.3/2kT C.kT D.3/2RT解：①最概然速率pv=pv的分子的动能是：211222f p ffkTm v m kTm==[ A ]4、有A、B两容积不同的容器，A中装有单原子理想气体，B中装有双原子理想气体。
若两种气体的压强相同，则这两种气体的单位体积内的内能A BE EV V⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭和的关系为A．A BE EV V⎛⎫⎛⎫<⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭B.A BE EV V⎛⎫⎛⎫>⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭C.A BE EV V⎛⎫⎛⎫=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭D.无法判断解：根据内能公式2M iE RTμ=与理想气体状态方程MpV RTμ=求EV[ D ]5、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）不可逆过程能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4种判断正确的是A.（1）、（2）、（3）B. （1）、（2）、（4）C. （2）、（4）D.(1)、(4)解：①根据准静态过程及可逆过程定义分析；②凡有摩擦的过程都涉及功热转换这一与热现象有关的自然宏观过程，而功热转换一定是不可逆过程；只有无摩擦的准静态过程才是可逆过程。
[ C ]6、设dQ 一个微元过程中所吸收的热，T 表示系统的温度，21dQT ⎰为系统从状态1到2过程中的积分，则热力学系统的任一两个平衡状态1和2熵差21S S - A. 与系统状态变化的具体过程有关，由该过程的积分21dQT⎰决定 B. 可用任意过程中的积分21dQT⎰表示 C. 可用任意可逆过程中的积分21dQT ⎰表示D. 可用任意不可逆过程中的积分21dQT⎰表示解：21S S -=21dQT⎰求熵差时要注意积分路线必须是连接状态1、状态2两平衡状态的任意一个可逆过程。
因为熵是状态函数，与过程无关，所以利用这种过程求出的熵差是原过程的状态1、2之间的熵差。
[ B ]7、理想气经历如图所示的abc 准静态过程，则该系统对外做功A ，从外界吸收的热量Q 和内能的增量E 的正负情况A ．E>0,Q>0,A<0 B. E>0,Q>0,A>0 C. E>0,Q<0,A<0 D. E<0,Q<0,A>0解：①ab 是等容过程，因此在这个过程中系统与外界之间没有做功。
在bc 过程中，系统体积增加对外做功，故A>0。
②理想气体的内能是温度的单值函数，其等温线在p-V 图上是双曲线，且温度愈高每条等温线离开p 轴、V 轴就愈远。
图中c 点、a 点处于不同的等温线上，因为0c a T T ->，所以0E ∆>[ D ]8、甲说：由热力学第一定律可证，任何能等于1。
乙说：热力学第二定律可表示为效率等于100％的热机不可能制成。
丙说：第一定律可证明任何可逆热机的效率都等于1-21T T 。
丁说：由热力学第一定律可证明理想气体可逆卡诺热机的循环效率等于1-21TT 。
以上说法正确的是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、丙错解：效率100%的热机不违反热力学第一定律，由此可否定A 、C 两项。
显然乙是正确的，又热力学第一定律，的一般热机效率211Q Q η=-，而可逆卡诺循环中有：2211Q TQ T =则丁正确 [ A ]9、一绝热容器被隔板分成两半，一半真空，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，则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，熵不变解：对温度变化有 ①理想气体的内能(),;2M iE RT E E T μ== ②依题意Q=0，A=0，根据0Q E A E =∆+∆=可知，[ C ]10.两种理想气体的温度相同，摩尔数也相同，则它们的内能 A 、相同 B 、不同 C 、可以相同也可以不同解：由iE vRT =知，不同气体自由度数不同、填空题（每空5分，共25分。
) 1、水的定压比热为 K J/g 2.4⋅．有1 kg 的水放在有电热丝的开口桶内，如图所示．已知在通电使水从30 ℃升高到80 ℃的过程中，电流作功为 4.2×105 J ，那么过程中系统从外界吸收的热量Q =__－2.1×105 J ______．解：如果加热使水经历同样的等压升温过程，应有 Q ′=ΔE +W ′= mc (T 2－T 1) 可知 ΔE = mc (T 2－T 1) －W ′ 现在通电使水经历等压升温过程，则应有 ∵ Q =ΔE +W ′－W 电 ∴ Q = mc (T 2－T 1) －W 电 =－2.1×105 J 2.写出下列表达式的含义：()21v v f v dv ⎰表示：速率分布在v 1→v 2内的分子数占总分子数的百分率。
或说任一分子速率恰在v 1→v 2区间隔的几率；()20v f v dv ∞⎰表示：在平衡态下，大量分子热运动速率平方的平均值； 3.一气体分子的质量可以根据该气体的定体比热来计算．氩气的定体比 热c V=0.314 k J ·kg -1·K -1，则氩原子的质量m =__6.59×10 -26 kg ________．(波尔兹曼常量k =1.38×10-23J / K)4.理想气体分子的最慨然速率p v 的物理意义是 该理想气体大多数分子所处在的速率 。
5. 氢气和氦气的压强、体积和温度都相等时，它们的质量比()()e H H 2M M 和内能比()()e H H 2E E 为5/3 ．（将氢气视为刚性双原子分子气体）I解：由 pV =()()mol 22H H M M RT 和pV =()()mole H e H M M RT得 ()()e H H 2M M =()()m ol m ol 2e H H M M =42=21．由 E (H 2)= ()()mol 22H H M M 25RT 和RT M M E 23)He ()He ()He (mol =得 ()()e 2H E H E =()()()()molmol22e H /He 3H /H 5M M M M ∵()()mol22H M H M = ()()mol e H M e H M (p 、V 、T 均相同)，∴ ()()e H E H E 2=35． 本 题 得 分三、计算题（要求写出主要计算步骤及结果,每小题10分，共30分。
)1．一定量的某种理想气体进行如图所示的循环过程．已知气体在状态A 的温度为TA ＝300 K ，求(1) 气体在状态B 、C 的温度； (2) 各过程中气体对外所作的功；(3) 经过整个循环过程，气体从外界吸收的总热量(各过程吸热的代数和)． 解：由图，A p =300 Pa ，B p =C p =100 Pa ；A V =C V =13m ，B V =33m ． (1) C →A 为等体过程，据方程A p /A T =C p /C T得 C T = A T ； C p / A p =100 K ．B →C 为等压过程，据方程B V /B T =C V /C T 得B T =C T B V /C V =300 K ． (2) 各过程中气体所作的功分别为 A →B ：))((211C B B A V V p p W -+==400 J ．B →C ： 2W = B p (C V －B V ) =200 J ．C →A ： 3W =0 (3) 整个循环过程中气体所作总功为 W W= 1W +2W +3W =200 J ． 因为循环过程气体内能增量为ΔE=0，因此该循环中气体总吸热Q =W +ΔE =200 J ．ABCp (Pa)O V (m 3)1002003002．有 2×10 3 m3刚性双原子分子理想气体，其内能为6.75×102 J ． (1) 试求气体的压强；(2) 设分子总数为 5.4×1022个，求分子的平均平动动能及气体的温度． (玻尔兹曼常量k ＝1.38×1023 J ·K 1) 解：(1) 设分子数为N .据 E = N (i / 2)kT 及 p = (N / V )kT 得 p = 2E / (iV ) = 1.35×105 Pa(2) 由 kT N kT Ew2523=得 ()21105.75/3-⨯==N E w J又 kT N E 25=得 T = 2 E / (5Nk )＝362k3．气缸内贮有36 g 水蒸汽(视为刚性分子理想气体)，经abcda 循环过程如图所示．其中a －b 、c －d 为等体过程，b －c 为等温过程，d－a 为等压过程．试求：(1) d －a 过程中水蒸气作的功W da(2)a －b 过程中水蒸气内能的增量ab(3)(4) 循环过程水蒸汽作的净功W(5)(6) 循环效率(注：循环效率＝W /Q 1，W 为循环过程水蒸汽对外作的净功，Q 1为循环过程水蒸汽吸收的热量，1 atm= 1.013×105 Pa解：水蒸汽的质量M ＝36×10-3 kg水蒸汽的摩尔质量M mol ＝18×10-3 kg ，i = 6 (1) W da = p a (V a －V d )=－5.065×103 J (2) ΔE ab =(M /M mol )(i /2)R (T b －T a )=(i /2)V a (p b － p a ) =3.039×104 J(3) 914)/(==RM M V p T mol ab b Kbc W = (M /M mol )R b T ln(c V /b V ) =1.05×104 Jp (atm ) V (L) O a bc d 25 50 2 6净功 W=bc W + da W =5.47×103 J （4）Q1= ab Q + bc Q = ab E ∆ +bc W =4.09×104 Jη=W/ Q1=13％本 题 得 分、证明题（要求写出简要的文字说明及主要步骤，共15分。