热学11期末试卷A及答案
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 。
热学期末试题(A)

热学期末试题(A)热学期末试题(A)1. 引言热学是物理学中重要的一个分支,研究热量和能量的转换与传递。
本篇文章将结合实例,探讨热学相关试题,包括热力学、热传导和热辐射等方面的问题。
2. 热力学热力学是研究热与能的转换关系的学科。
下面给出几道热力学相关试题:问:如果一个物体的热容量为1000 J/℃,将它加热到100℃需要多少热量?答:根据热容量的定义,热量 = 热容量 ×温度变化,所以热量 = 1000 J/℃ × 100 ℃ = 100000 J。
问:一个气体在等容条件下吸收了200 J的热量,则它的内能增加了多少?答:在等容条件下,热量全部用于增加内能,所以内能增加了200 J。
3. 热传导热传导是热从高温物体传递到低温物体的过程。
以下是几道热传导相关的试题:问:两个物体在温度相同时,它们的热传导情况如何?答:两个温度相同的物体之间不存在热传导,因为它们的温度差为零。
问:在热传导过程中,哪些因素会影响传热速率?答:传热速率受到传热介质的性质、介质的厚度和温度差的影响。
传热介质的导热系数越大,传热速率越快;介质的厚度越小,传热速率越快;温度差越大,传热速率越快。
4. 热辐射热辐射是物体由于内部热运动而发射出的能量。
以下是几道热辐射相关的试题:问:黑体辐射和普通物体的辐射有什么区别?答:黑体是指具有最高吸收和最高发射能力的物体,它的辐射能力最强。
而普通物体根据其材质和温度不同,辐射能力不同。
问:斯特藩—玻尔兹曼定律是用来描述什么现象的?答:斯特藩—玻尔兹曼定律是用来描述黑体辐射功率和温度之间的关系的,即黑体辐射功率正比于温度的四次方。
5. 结论通过本文的介绍,我们深入了解了热学的相关知识,并通过试题对热力学、热传导和热辐射等方面进行了梳理和解答。
热学作为物理学中重要的学科,对于我们理解和应用热能转换与传递有着重要的意义。
笔者对热学的研究还存在一些不足之处,对于更加复杂的热学问题,还需要进一步深入研究和探讨。
天津工业大学2011-2012学年1学期-化工热力学末试卷-答案

天津工业大学2011-2012 学年 1 学期 化工专业 化工热力学 课程期末试卷A班级 姓名学号______________一、选择题:[15分] 得分[ ]1、(1分)关于化工热力学研究内容,下列说法中不正确的是( C ) A.判断新工艺的可行性。
B.化工过程能量分析。
C.反应速率预测。
D.相平衡研究。
2、(1分)纯流体在一定温度下,如压力低于该温度下的饱和蒸汽压,则此物质的状态为( D )。
A .饱和蒸汽 B.饱和液体 C .过冷液体 D.过热蒸汽3、(1分)超临界流体是下列 A 条件下存在的物质。
A.高于T c 和高于P c B.临界温度和临界压力下 C.低于T c 和高于P c D.高于T c 和低于P c4、(1分)戊醇和水形成的二元三相气液液平衡状态,其自由度F= B 。
A. 0 B. 1 C. 2 D. 35、(1分) 在一定的温度和压力下二组分体系汽液平衡的条件是( A )。
为混合物的逸度)) (; ; ; L2V1V2L1L2L1V2122f f f D ff ffC f f f f B f f f f A V L V L V L V (ˆˆˆˆ).(ˆˆˆˆ)(ˆˆˆˆ).(=======116、(1分)下列各式中,化学位的定义式是 ( A ) jj jj n nS T ii n T P i i n nS nV i i n nS P i i n nU D n nA C n nG B n nH A ,,,,,,,,])([.])([.])([.])([.∂∂≡∂∂≡∂∂≡∂∂≡μμμμ 7、(1分)对液相是理想溶液,汽相是理想气体体系,汽液平衡关系式可简化为( D )。
A. y i f = x i p i S B. y i p =γi x i p i SC. y i p = x iΦ p i S D. y i p = x i p i S8、(1分)关于逸度的下列说法中不正确的是( D)A.逸度可称为“校正压力” 。
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。
物理学热学期末考试试题(部分有答案)

物理学热学期末考试试题(部分有答案)2018级电子信息工程学院物理学热学期末考试试题本试卷共100分,考试时间60分钟一、填空题(每空1分,共计21分)1.建立一种经验温标,需要选择(测温物质);规定(测温属性);规定(固定标准点),统称温标的三要素。
2.卡诺定理的重要意义在于,深刻而简明的指出了两个高低热源的(温差)是热动力的决定因素,提高热机效率的主要途径是(升高高温热源的温度和降低低温热源的温度)。
3.分子运动论的三个特点是(1)();(2)();(3)()。
4.两种不同种类的理想气体分子都遵从麦克斯韦速率分布律,假如他们的平均速率相同,他们的最概然速率必然(相)同,他们的方均根速率必然(相)同,两种气体分子的平均平动动能必然(不)同。
5.从分子运动论的观点来看,热力学第二定律也是一种统计规律,它表明在(孤立)系统内发生的过程,其方向总是由(无规则运动几率小)的宏观状态向(无规则运动几率大)的宏观状态进行。
6.1mol 气体的范德瓦尔斯方程为(RT b V Va v P =-+))((22);其中()b V -()表示气体所占的空间,b 是(mol 1气体的所有分子所占的体积)。
7.液体表面张力系数的大小,主要由(液体本身)决定,还与相邻的物质种类有关,并随液体的(温度升高)而减小,还与液体所含杂质有关。
二、计算题(一共5题,共计66分)1.今有摄氏温标的水银温度计,在水的冰点是水银柱长mm X 0.401=,在水的汽点是,水银柱长mm X 160.02=。
问:(1)水银柱长为80mm 时相应的温度是多少?(2)温度为50℃时水银柱长为多少?解:根据线性关系有:b at l +=,将(40,0),(160,100)带入解得:402.1402.1+=??==t l b a (1)将80=l 带入解得:3100=t ℃ (2)将50=t 带入解得:100=l 综上所述:当水银柱高为80mm 时,温度为:3100=t ℃;当温度为50℃时,水银柱长度为:100mm 。
2020年高中高考物理人教版第一轮复习第十一章《热学》测试卷

第十一章《热学》测试卷一、单选题(共15小题)1.某汽车后备箱内安装有撑起箱盖的装置,它主要由汽缸和活塞组成.开箱时,密闭于汽缸内的压缩气体膨胀,将箱盖顶起,如图所示.在此过程中,若缸内气体与外界无热交换,忽略气体分子间相互作用,则缸内气体( )A . 对外做正功,分子的平均动能减小B . 对外做正功,内能增大C . 对外做负功,分子的平均动能增大D . 对外做负功,内能减小2.如下图为一定质量理想气体的压强p 与体积V 的关系图象,它由状态A 经等容过程到状态B ,再经等压过程到状态C .设A 、B 、C 状态对应的温度分别为TA 、TB 、TC ,则下列关系式中正确的是(填选项前的字母)( )A .TA <TB ,TB <TC B .TA >TB ,TB =TCC .TA >TB ,TB <TCD .TA =TB ,TB >TC3.最近发现纳米材料具有很多的优越性,有很广阔的应用前景.已知1 nm(纳米)=10-9m ,边长为1 nm 的立方体可容纳的液态氢分子(其直径约为10-10m)的个数最接近下面的哪一个数值?( ) A . 102 B . 103C . 106D . 1094.如图所示,一定量的理想气体从状态a 沿直线变化到状态b ,在此过程中,其压强( )A . 逐渐增大B . 逐渐减小C . 始终不变D . 先增大后减小5.对气体的特点,有关说法中不正确的是( )A . 温度相同的氢气和氧气,氧气分子和氢气分子的平均动能相等B . 当气体的温度升高时,每个气体分子的速率都增大C . 压强不太大、温度不太低情况下的实际气体可看成理想气体D . 气体的压强是由大量气体分子对容器壁的频繁碰撞产生的6.在测定分子大小的油膜实验中,下面的假设中与该实验无关的是( ) A . 油膜中分子沿长度方向排列 B . 油膜为单层分子且分子都是球形C . 油膜的体积等于分子体积之和D . 分子一个挨一个排列,分子间隙可忽略7.一般物质分子非常小,分子质量也非常小.科学家采用摩尔为物质的量的单位,实现了微观物理量与宏观物理量间的换算.1 mol 的任何物质都含有相同的粒子数,这个数量称为阿伏加德罗常数N A .通过下列条件可以得出阿伏加德罗常数的是( ) A . 已知水的密度和水的摩尔质量 B . 已知水分子体积和水分子质量C . 已知水的摩尔质量和水分子质量D . 已知水分子体积和水的摩尔质量8.如图所示,容积一定的测温泡,上端有感知气体压强的压力传感器,待测物体温度升高时,泡内封闭气体( )A . 内能不变,压强变大B . 体积不变,压强变大C . 温度不变,压强变小D . 温度降低,压强变小9.如图所示,绝热汽缸封住一定质量的理想气体,竖直倒放于水平地面,活塞质量不可忽略,不计摩擦.现把汽缸稍微倾斜一点重新达到平衡,则( )A . 气体的密度变小B . 气体的密度不变C . 气体的压强增大D . 气体的压强减小10.分子间同时存在着引力和斥力,当分子间距增加时,分子间的( ) A . 引力增加,斥力减小 B . 引力增加,斥力增加C . 引力减小,斥力减小D . 引力减小,斥力增加11.如图横坐标v 表示分子速率,纵坐标f (v )表示各等间隔速率区间的分子数占总分子数的百分比.图中曲线能正确表示某一温度下气体分子麦克斯韦速率分布规律的是( )A . 曲线①B . 曲线①C . 曲线①D . 曲线①12.分子动理论较好地解释了物质的宏观热学性质.据此可判断下列说法中错误的是( ) A . 显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动,这反映了液体分子运动的无规则性 B . 分子间的相互作用力随着分子间距离的增大,一定先减小后增大 C . 分子势能随着分子间距离的增大,可以先减小后增大D . 在真空、高温条件下,可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素13.如图所示,竖直放置的弯曲管A 端开口,B 端封闭,密度为ρ的液体将两段空气封闭在管内.若大气压强为p 0,管内液面高度差分别为h 1、h 2和h 3,则B 端气体的压强为( )A .p 0-ρg (h 1+h 2-h 3)B .p 0-ρg (h 1+h 3)C .p 0-ρg (h 1-h 2+h 3)D .p 0-ρg (h 2+h 3)14.在标准状况下,水蒸气分子的间距约是水分子直径的( ) A . 1倍 B . 10倍C . 100倍D . 1 000倍15.气体能够充满密闭容器,说明气体分子除相互碰撞的短暂时间外( ) A . 气体分子可以做布朗运动 B . 气体分子的动能都一样大C . 相互作用力十分微弱,气体分子可以自由运动D . 相互作用力十分微弱,气体分子间的距离都一样大二、填空题(共3小题) 16.下列说法正确的是________.A .将一块晶体敲碎后,得到的小颗粒是非晶体B .固体可以分为晶体和非晶体两类,有些晶体在不同方向上有不同的光学性质C .由同种元素构成的固体,可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体D .在合适的条件下,某些晶体可以转化为非晶体,某些非晶体也可以转化为晶体E.在熔化过程中,晶体要吸收热量,但温度保持不变,内能也保持不变17.关于晶体和非晶体,下列说法正确的是________.A.所有晶体沿各个方向的光学性质都相同B.非晶体沿各个方向的物理性质都相同C.在各种晶体中,原子(或分子、离子)都是按照一定的规则排列的,具有空间上的周期性D.物质是晶体还是非晶体,是绝对的,不可能相互转化E.有些非晶体在一定条件下可以转化为晶体18.一定质量的理想气体,从初始状态A经状态B、C再回到状态A,变化过程如图所示,其中A到B曲线为双曲线.图中V0和p0为已知量.(1)从状态A到B,气体经历的是________(选填“等温”、“等容”或“等压”)过程;(2)从B到C的过程中,气体做功大小为________;(3)从A经状态B、C再回到状态A的过程中,气体吸放热情况为________(选填“吸热”、“放热”或“无吸放热”).三、实验题(共3小题)19.在“油膜法估测油酸分子的大小”试验中,有下列实验步骤:①往边长约为40 cm的浅盆里倒入约2 cm深的水,待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上.①用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待薄膜形状稳定.①将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上,计算出油膜的面积,根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小.①用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴的滴入量筒中,记下量筒内每增加一定体积时的滴数,由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积.①将玻璃板放在浅盘上,然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上.完成下列填空:(1)上述步骤中,正确的顺序是______________.(填写步骤前面的数字)(2)将1 cm3的油酸溶于酒精,制成300 cm3的油酸酒精溶液;测得 1 cm3的油酸酒精溶液有50滴.现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上,测得所形成的油膜的面积是0.13 m2.由此估算出油酸分子的直径为__________m.(结果保留1位有效数字)20.在“油膜法估测分子直径”的实验中:(1)下列关于油膜法实验的说法中正确的是()A.可以直接将油酸滴到浅水盆中进行实验B.实验中撒痱子粉应该越多越好C.该实验中的理想化假设是将油膜看成单分子层油膜D.实验中使用到油酸酒精溶液,其中酒精溶液的作用是可使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓(2)某老师为本实验配制油酸酒精溶液,实验室配备的器材有:面积为0.25 m2的蒸发皿,滴管,量筒(60滴溶液滴入量筒体积约为1毫升),纯油酸和无水酒精若干等.已知分子直径数量级为10-10m,则该老师配制的油酸酒精溶液浓度(油酸与油酸酒精溶液的体积比)至多为多少?21.某同学做“用油膜法估测分子大小”的实验时,在边长约30 cm的浅盘里倒入约2 cm深的水,然后将痱子粉均匀的撒在水面上,用注射器滴一滴________(选填“纯油酸”、“油酸水溶液”或“油酸酒精溶液”)在水面上.稳定后,在玻璃板上描下油膜的轮廓,放到坐标纸上估算出油膜的面积.实验中若撒的痱子粉过多,则计算得到的油酸分子的直径偏________(选填“大”或“小”).四、计算题(共3小题)22.物理学家帕平发明了高压锅,高压锅与普通锅不同,锅盖通过几个牙齿似的锅齿与锅体镶嵌旋紧,加上锅盖与锅体之间有橡皮制的密封圈,所以锅盖与锅体之间不会漏气,在锅盖中间有一排气孔,上面再套上类似砝码的限压阀,将排气孔堵住.当加热高压锅,锅内气体压强增加到一定程度时,气体就把限压阀顶起来,这时蒸气就从排气孔向外排出.由于高压锅内的压强大,温度高,食物容易煮烂.若已知排气孔的直径为0.3 cm,外界大气压为1.0×105Pa,温度为20 ①,要使高压锅内的温度达到120 ①,则(1)此时锅内气体的压强为多大?(2)限压阀的质量应为多少?(g取10 m/s2)23.如图,一上端开口、下端封闭的细长玻璃管竖直放置.玻璃管的下部封有长l1=25.0 cm的空气柱,中间有一段长为l2=25.0 cm的水银柱,上部空气柱的长度l3=40.0 cm.已知大气压强为p0=75.0 cmHg.现将一活塞(图中未画出)从玻璃管开口处缓慢往下推,使管下部空气柱长度变为l1′=20.0 cm.假设活塞下推过程中没有漏气,求活塞下推的距离.24.如图为一注射器,针筒上所标刻度是注射器的容积,最大刻度V m=20 ml,其活塞的横截面积为2 cm2.先将注射器活塞移到刻度V1=18 ml的位置,然后用橡胶帽密封住注射器的针孔.已知环境温度t1=27 ①,大气压p0=1.0×105Pa,为使活塞移到最大刻度处,试问(活塞质量及活塞与针筒内壁间的摩擦均忽略不计.)(1)若把注射器浸入水中缓慢加热,水温须升至多少①?(2)若沿注射器轴线用力向外缓慢拉活塞,拉力须达到多大?答案解析1.【答案】A【解析】密闭于汽缸内的压缩气体膨胀对外做正功W<0,缸内气体与外界无热交换说明Q=0,忽略气体分子间相互作用,说明内能是所有分子动能的总和.根据热力学第一定律ΔU=W+Q,可知内能减小,分子平均动能减小,温度降低,所以只有A正确.2.【答案】C【解析】由题中图象可知,气体由A到B过程为等容变化,由查理定律得=,pA>pB,故TA>TB;由B到C过程为等压变化,由盖-吕萨克定律得=,VB<VC,故TB<TC.选项C正确.3.【答案】B【解析】边长为1 nm的立方体的体积为V=10-27m3,而氢分子体积数量级为10-30m3,所以立方体可容纳的液态氢分子的数值最接近103个.4.【答案】A【解析】根据理想气体状态方程=C,因为沿直线从a到b,V逐渐变小,T逐渐变大,所以p 逐渐变大.A正确.5.【答案】B【解析】温度是分子平均动能的标志:温度高,分子的平均动能大;温度低,分子的平均动能小.分子的平均动能指的是大量分子的平均动能,而不是单个分子,故选B.6.【答案】A【解析】油膜法测分子大小的实验的关键是测出油膜的体积与面积,与油膜中分子沿任何方向排列无关.7.【答案】C【解析】已知水的密度和水的摩尔质量,只能得到水的摩尔体积,选项A错误;已知水分子体积和水分子质量不能得出阿伏加德罗常数,选项B错误;用水的摩尔质量除以水分子质量,可得阿伏加德罗常数,选项C正确;已知水分子体积和水的摩尔质量,求阿伏加德罗常数还缺少水的密度,故选项D错误;故选C.8.【答案】B【解析】由题意知,该测温泡的容积一定,即体积不变,当待测物体温度升高时,泡内封闭气体的温度升高,根据理想气体状态方程=常数,可知气体压强变大,所以A、C、D错误,B正确.9.【答案】C【解析】图中没有倾斜时,气体压力加活塞重力等于大气压力;假设活塞水平放置,则内部气体压力将会等于大气压,所以可知气体压强变大,C对.10.【答案】C【解析】根据分子动理论可知,物质是由大量分子组成的;组成物质的分子在永不停息的做着无规则的热运动;分子间同时存在相互作用的引力和斥力.随分子间距的增大,斥力和引力均变小,只是斥力变化的更快一些,C项正确.11.【答案】D【解析】根据麦克斯韦气体分子速率分布规律可知,某一速率范围内分子数量最大,速率过大或过小的数量较小,曲线向两侧逐渐减小,曲线①符合题意,选项D正确.12.【答案】B【解析】小炭粒做布朗运动反映了液体分子的无规则热运动,故A项是正确的;分子间的相互作用力在间距r<r0的范围内,随分子间距的减小而增大,而在间距r>r0的范围内,随分子间距的增大先增大后减小,故B项是错误的;分子势能在r<r0时,随r的减小而增大;在r0处最小,在r>r0时,随r的增大而增大,故C选项是正确的;真空环境是为防止其他杂质的介入,而高温条件下,分子热运动剧烈,有利于所掺入元素分子的扩散,故错误选项为B.13.【答案】B【解析】中间部分气体的压强是p1=p0-ρgh3,B端气体压强是:pB=p1-ρgh1=p0-ρg(h1+h3),选项B正确.14.【答案】B【解析】在标准状况下,水蒸气的摩尔体积V气=22.4×10-3m3/mol,每个水蒸气分子所占体积V1==m3=3.72×10-26m3.把每个水蒸气分子所占体积看成一个小立方体,分子间距等于每个立方体的边长,即d==m=3.34×10-9m水的摩尔体积V水==m3/mol=18×10-6m3/mol.建立水分子的球模型,其直径为D==m≈3.85×10-10m,所以≈10.15.【答案】C【解析】布朗运动是微小颗粒的无规则运动,而不是分子的运动,A错误;同一温度下,每个气体分子速率不一定相同,其气体分子动能不一定一样大,B错误;气体分子之间的距离远大于分子力的作用范围,分子力可以认为十分微弱,分子可以自由移动,但分子与分子之间的距离还是不一样大,C正确,D错误.16.【答案】BCD【解析】晶体有固定的熔点,并不会因为颗粒的大小而改变,即使敲碎为小颗粒,仍旧是晶体,A 错误;固体分为晶体和非晶体两类,有些晶体在不同方向上光学性质不同,表现为晶体具有各向异性,B正确;同种元素构成的固体可能由于原子的排列方式不同而形成不同的晶体,如金刚石和石墨,C正确;晶体的分子排列结构如果遭到破坏就可能形成非晶体,反之亦然,D正确;熔化过程中,晶体要吸热,温度不变,但是内能增大,E错误.17.【答案】BCE【解析】晶体分为单晶体和多晶体:其中单晶体具有各向异性,多晶体是由许多杂乱无章的排列着的小晶体组成的,多晶体和非晶体一样具有各向同性,故A错误;非晶体具有各向同性,故B 正确;无论是单晶体还是多晶体,晶体内部的分子按一定的规律排布即具有一定的规律性,空间上的周期性,故C正确;物质是晶体还是非晶体,不是绝对的,在一定条件下可以相互转化,故D错误,E正确18.【答案】(1)等温(2)(3)放热【解析】(1)从状态A到B过程中pV=C是定值,所以气体经历等温变化;(2)根据公式W=Fl,F=pS,可得气体做的功为梯形的面积,所以有W=,(3)A到B到C围成的面积小,这个面积是对外做的功,C到A放热,面积大,也就是说放的热多.19.【答案】(1)①①①①①(2)5×10-10【解析】(1)“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为:配制酒精油酸溶液(教师完成,记下配制比例)→测定一滴酒精油酸溶液的体积v=(题中的①→准备浅水盘①→形成油膜①→描绘油膜边缘①→测量油膜面积①→计算分子直径①(2)计算步骤:先计算1滴油酸酒精溶液中油酸的体积=1滴酒精油酸溶液的体积×配制比例=×,再计算油膜面积,把油膜厚度L视为油酸分子的直径,则d=,最后计算分子直径=××m=5×10-10m.20.【答案】(1)C(2)1.5×10-3或0.15%【解析】(1)直接滴油酸可以形成油膜,但是形不成单分子油膜,形成的油膜太厚了,即直接滴油酸无法形成符合条件的油膜,A错误;若撒的痱子粉过多,则油酸溶液在水面上形成的油膜面积偏小,B错误;油膜法测分子直径实验中,向水中滴入一滴酒精油酸溶液,在水面上形成单分子油膜,求出纯油的体积与油膜的面积,然后求出油酸分子的直径,C正确;如果油酸不稀释形成的油膜面积很大,不便于测量,油酸可以溶于酒精,因此酒精溶液的作用是对油酸溶液起到稀释作用,D错误.(2)根据题意可知,形成的油膜的面积不能超过蒸发皿的面积,当油膜面积等于蒸发皿的面积时此时油酸浓度最大,一滴油酸的体积为:V=dS=10-10m×0.25 m2=2.5×10-11m3,一滴酒精油酸溶液的体积为:V0=×10-6m3,因此油酸的浓度为:==1.5×10-3.21.【答案】油酸酒精溶液大【解析】此实验所用的液体是油酸酒精溶液;实验中若撒的痱子粉过多,则会使得油膜不能再水面上散成最大面积,则计算得到的油酸分子的直径偏大.22.【答案】(1)1.34×105Pa(2)0.024 kg【解析】(1)选锅内气体为研究对象,则有:初状态:T1=273+20=293 K,p1=1.0×105Pa末状态:T2=273+120=393 K,由查理定律得:=,解得:p2=1.34×105Pa;(2)对限压阀受力分析可得:mg=p2S-p1S,代入数据解得:m=0.024 kg.23.【答案】15.0 cm【解析】以cmHg为压强单位.在活塞下推前,玻璃管下部空气柱的压强为p1=p0+l2①设活塞下推后,下部空气柱的压强为p1′,由玻意耳定律得p1l1=p1′l1′①如图所示,设活塞下推距离为Δl,则此时玻璃管上部空气柱的长度为l3′=l3+l1-l1′-Δl①设此时玻璃管上部空气柱的压强为p3′,则p3′=p1′-l2①由玻意耳定律得p0l3=p3′l3′ ①由①至①式及题给数据解得Δl=15.0 cm.24.【答案】(1)60 ①(2)2 N【解析】(1)设水温度升至T时,活塞移到最大刻度处,根据理想气体状态方程可得:=,将T1=t1+273=300 K代入可得:T=333 K,t=T-273=60 ①(2)设拉力为F时,活塞运动到最大刻度处,此时针筒内气压为p,根据玻意耳定律p0V1=pV m解得:p=9.0×104Pa由活塞平衡条件可得:F=(p0-p)S=2 N.。
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。
2011-化工热力学期末考试A闭卷及答案

南京工业大学化工热力学试题(A )卷资格(闭)2011~2012年度第一学期 使用班级 化学工程与工艺专业09级2011.12班级 学号 姓名 成绩1.单项选择题(每题1分,共40分)本大题解答(用A 或B 或C 或D )请填入下表:1.Pitzer 提出的由偏心因子ω计算第二维里系数的普遍化关系式是( )。
A. 01B B B ω=B. 01B B B ω=+C.01ccBP B B RT ω=+ D. 01B B B ω=+ 2.关于化工热力学研究内容,下列说法中不正确的是( )A.判断新工艺的可行性。
B.化工过程能量分析。
C.反应速率预测。
D.相平衡研究 3.纯物质 PV 图临界等温线在临界点处的斜率和曲率都等于( )。
A. -1 B. 0 C.1 D. 不能确定4、范德华方程与R -K 方程均是常见的立方型方程,对于摩尔体积V 存在三个实根或者一个实根,当存在三个实根时,处于中间的实根是 。
A .饱和液体体积 B .饱和蒸汽体积C .无物理意义D .饱和液体与饱和蒸汽的混合体积5.某真实气体符合状态方程()0.5RT aP V b TV V b =--+,a 、b 为常数。
则当该气体进行绝热膨胀时,膨胀后气体的温度 。
A 、升高B 、降低C 、不变D 、不能确定6.流体流过保温良好的换热器、反应器、混合器等设备时稳流体系热力学第一定律的最简数学表达式为A.ΔH=-WsB. ΔH=QC. ΔH=0D. ΔH+1/2Δu 2=Q7.下列论述错误的是 。
A .P-R 方程能同时应用于汽、液两相计算,准确度较高。
B. R-K 方程能同时应用于汽、液两相计算,准确度较高。
C. 活度系数可以大于1也可小于1。
D.压缩因子可以大于1也可小于1。
8.下列偏摩尔自由焓表达式中,错误的为( )。
A. i i G μ=-B. dT S dP V G d i i i ----= C. ()i j n P T i i n nG G ≠⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂=-,,D. ()ij n nV T i i n nG G ≠⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂=-,, 9. 对于流体混合物,下面式子错误的是 。
热工期末考试题库及答案

热工期末考试题库及答案一、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. △U = Q + WB. △H = Q - WC. △G = Q + WD. △S = Q/T答案:A2. 以下哪种物质的比热容最大?A. 水B. 冰C. 干冰D. 空气答案:A3. 绝对零度是多少?A. -273.15°CB. 0°CC. -459.67°FD. 0°F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. 以上都不是答案:C5. 在理想气体状态方程PV=nRT中,R代表什么?A. 气体常数B. 绝对温度C. 压力D. 体积答案:A6. 以下哪种设备是用来测量温度的?A. 压力计B. 流量计C. 温度计D. 湿度计答案:C7. 热机效率的计算公式是:A. η = W/QB. η = Q/WC. η = Q_in/Q_outD. η = W_in/W_out答案:A8. 热力学第二定律指出:A. 能量守恒B. 熵增原理C. 能量可以完全转化为功D. 能量可以完全转化为热答案:B9. 以下哪种物质的导热性最好?A. 木头B. 铜C. 玻璃D. 橡胶答案:B10. 热力学第三定律的实质是:A. 绝对零度不可达到B. 绝对零度是可能达到的C. 熵在绝对零度时为零D. 熵在绝对零度时为负值答案:A二、填空题(每题2分,共20分)1. 热力学第一定律又称为______定律。
答案:能量守恒2. 绝对零度是______。
答案:-273.15°C3. 理想气体状态方程是______。
答案:PV=nRT4. 热传导、热对流和______是热传递的三种基本方式。
答案:热辐射5. 热机效率是指______。
答案:输出功与输入能量之比6. 温度计是用来测量______的设备。
答案:温度7. 气体常数R在理想气体状态方程中代表______。
大学物理热学习题附答案11

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=v 2.一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 0 [ ]3.4014: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4.4022: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 / 35.4023: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) 06.4058:两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7.4013:一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8.4012: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。
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。
热工期末考试题及答案

热工期末考试题及答案一、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 - W答案:A2. 在理想气体的状态下,以下哪个参数与温度无关?A. 压力B. 体积C. 摩尔质量D. 焓答案:C3. 热机效率的计算公式是:A. η = Q_in / Q_outB. η = Q_out / Q_inC. η = W / Q_inD. η = Q_in / W答案:B4. 以下哪个过程是可逆过程?A. 绝热膨胀B. 等温膨胀C. 等压膨胀D. 等熵膨胀答案:D5. 根据热力学第二定律,以下哪个说法是正确的?A. 能量守恒B. 熵增原理C. 热量不能自发地从低温物体传向高温物体D. 所有选项都是答案:D6. 热传导的基本定律是:A. 傅里叶定律B. 牛顿冷却定律C. 斯特藩-玻尔兹曼定律D. 普朗克定律答案:A7. 以下哪个不是热交换器的类型?A. 壳管式B. 板式C. 螺旋板式D. 离心式答案:D8. 热力学温度与摄氏温度的关系是:A. T = t + 273.15B. T = t - 273.15C. T = 273.15 / (t + 1)D. T = 273.15 / (1 - t)答案:A9. 以下哪个是热力学系统的宏观量?A. 温度B. 压力C. 熵D. 所有选项都是答案:D10. 以下哪个是热力学系统的微观量?A. 温度B. 压力C. 熵D. 能量答案:D二、简答题(每题10分,共30分)1. 解释什么是热力学第一定律,并给出一个实际应用的例子。
答案:热力学第一定律,也称为能量守恒定律,表明能量既不能被创造也不能被消灭,只能从一种形式转换为另一种形式,或从一个物体转移到另一个物体。
在热力学中,它通常表述为ΔU = Q - W,其中ΔU是系统内能的变化,Q是系统吸收的热量,W是系统对外做的功。
高考物理第11章热学章末综合检测新人教版

(A)
水银面要比左管 (B)水银面高,故选项 A 正确;同理可知选项 D 正确.
答案: AD 二、实验题 (本题包括 2 小题,共 10 分)
图5
9.(2008 年广东物理 )(1) 如图 5 所示,把一块洁净的玻璃板吊在橡皮筋的下端,使玻璃板 水平地接触水面. 如果你想使玻璃板离开水面, 必须用比玻璃板重力 __________的拉力向上拉
()
C .液体表面层分子较稀疏,分子间引力大于斥力
D .液体表面层分子较稀疏,分子间斥力大于引力
解析: 液体表面层分子间距离介于气体和液体之间. 液体分子力可认为为零, 则表面层分
子力表现为引力,故 C 正确.
答案: C
2. (广东中山 )下面说法正确的是
()
A .如果物体从外界吸收了热量,则物体的内能一定增
在于晶体有固定熔点.
答案: BD
4.温室效应严重威胁着人类生态环境的安全,为
了减少温室效应造成的负面影响,有的
科学家受到了啤酒在较高压强下能够溶解大量的二氧化碳的启发,
设想了一个办法: 可以用压
缩机将二氧化碳送入深海底,永久贮存起来.海底深处,压强很大,温度很低,海底深水肯定
能够溶解大量的二氧化碳, 这样就为温室气体二氧化碳找到了一个永远的“家”,
均值
L 1+ L 2+ L 3
L=
3
=
1.51× 10-8
cm= 1.51× 10-10
m,这与公认值的数量级相吻合,
故本次估
测数值符合数量级的要求.
答案:
1 25
8× 10-6
1.50× 10-8 cm
1.62× 10-8 cm
1. 42× 10- 8 cm 1.51× 10-10 m
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 。
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%。
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。
化工热力学期末考试A卷及答案

(完整word版)化工热力学期末考试A卷及答案亲爱的读者:本文内容由我和我的同事精心收集整理后编辑发布到文库,发布之前我们对文中内容进行详细的校对,但难免会有错误的地方,如果有错误的地方请您评论区留言,我们予以纠正,如果本文档对您有帮助,请您下载收藏以便随时调用。
下面是本文详细内容。
最后最您生活愉快 ~O(∩_∩)O ~化工热力学期末试题(A )卷2007~2008年 使用班级 化学工程与工艺专业05级班级 学号 姓名 成绩一.选择1.纯物质在临界点处的状态,通常都是 D 。
A .气体状态B .液体状态C .固体状态D .气液不分状态2.关于建立状态方程的作用,以下叙述不正确的是 B 。
A. 可以解决由于实验的P-V-T 数据有限无法全面了解流体P-V-T 行为的问题。
B .可以解决实验的P-V-T 数据精确度不高的问题。
C .可以从容易获得的物性数据(P 、V 、T 、x )来推算较难测定的数据( H ,U ,S ,G )D .可以解决由于P-V-T 数据离散不便于求导和积分,无法获得数据点以外的P-V-T 的问题。
3.虚拟临界常数法是将混合物看成一个虚拟的纯物质,从而将纯物质对比态原理的计算方法用到混合物上。
. A 。
A .正确B .错误4.甲烷P c =4.599MPa,处在P r =0.6时,甲烷的压力为 B 。
A .7.665MPaB .2.7594 MPa ;C .1.8396 MPa5.理想气体的压缩因子Z=1,但由于分子间相互作用力的存在,实际气体的压缩因子C 。
A . 小于1B .大于1C .可能小于1也可能大于16.对于极性物质,用 C 状态方程计算误差比较小,所以在工业上得到广泛应用。
A .vdW 方程,SRK ;B .RK ,PRC .PR ,SRKD .SRK ,维里方程7.正丁烷的偏心因子ω=0.193,临界压力P c =3.797MPa 则在T r =0.7时的蒸汽压为2435.0101==--ωc s P P MPa 。
热学11期末试卷A及答案

华东理工大学2010~2011学年第二学期 《热学》期末试卷A 2011年7月开课学院:理学院 专业: 考试形式:闭卷 所需时间:120分钟考生姓名: 学号: 班级: 任课教师一、选择题(共28分,每小题4分)[01]1摩尔真实气体的范德瓦尔斯方程为2ap V b RT V()()+-=,那么1摩尔真实气体的实际活动空间是A VB V bC V bD V b 4()()()()/-++(B ) [02]设某气体分子总数N ,分子速率分布函数f v (),则速率处在速率间隔12v v ~间的分子的平均速率为 (B )21v v A vf v dv ()()⎰2211vv v v B vf v dv f v dv ()()/()⎰⎰21v v C Nvf v dv ()()⎰ 21vv D vf v dv N ()()/⎰[03]两种不同的理想气体,若它们的方均根速率相等,则它们的 (A ) (A )平均速率相等,最概然速率相等; (B )平均速率相等,最概然速率不等; (C )平均速率不等,最概然速率相等; (D )平均速率不等,最概然速率不等;[04]压强为p ,体积为V 的水蒸气的内能为 (D )1356A pVB pVC pVD pV 2222()()()()[05]一定量理想气体的扩散情况与气体温度T ,压强p 的关系是 (C )A T p (),,越高越大则扩散越快B T p (),,越低越大则扩散越快C T p (),,越高越小则扩散越快D T p (),,越低越小则扩散越快[06]卡诺定理指出,工作于两个一定温度的高、低热源之间的 (B )(A )一切热机效率相等 (B )一切可逆机效率相等(C )一切不可逆机效率相等 (D )一切不可逆机效率一定高于可逆机的效率 [07]真实气体经多孔塞节流膨胀后,其表现为 (C )(A )正节流效应(B )负节流效应(C )有可能正节流效应,也有可能负节流效应二、填空题(共27分,每小题3分)[08]热力学平衡应同时满足 热学 平衡条件、 力学 平衡条件和 化学 平衡条件 [09]平均动能为2.69⨯10-21J 的水蒸气分子速度的y 轴方向上分量小于490m/s 的分子数占总分子数百分比为 =100*erf(2)/2= 49.77 %[10]忽略气温随高度变化,温度恒为5℃,海平面上气压为0p 760mmHg =,今测得某山顶的气压p 560mmHg =,则山高为 2485m (空气平均摩尔质量28.97g/mol )[11]气体中产生热传导现象的原因是 气体中各部分温度不同 ,描述其宏观规律的表达式是 dT A dt dx =-κ 从微观上看,热传导过程中输运的物理量是 气体分子热运动的动能[12]一定量的理想气体,体积不变,温度升高前后,分子的平均碰撞频率12z z ,和平均自 由程12,λλ之间的关系为1z < 2z , 1λ = 2λ(均选填“>”,“<”,“=”)[13]一理想卡诺机工作在300K 和400K 的2个热源之间工作。
- 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)。
华东理工大学2010~2011学年第二学期 《热学》期末试卷A 2011年7月
开课学院:理学院 专业: 考试形式:闭卷 所需时间:120分钟
考生姓名: 学号: 班级: 任课教师
一、选择题(共28分,每小题4分)
[01]1摩尔真实气体的范德瓦尔斯方程为2a
p V b RT V
()()+
-=,那么1摩尔真实气体的实际活动空间是A V
B V b
C V b
D V b 4()()()()/-++
(B ) [02]设某气体分子总数N ,分子速率分布函数f v (),则速率处在速率间隔12v v ~间
的分子的平均速率为 (B )
21
v v A vf v dv ()()⎰
2
2
11
v
v v v B vf v dv f v dv ()()/()⎰⎰
21v v C Nvf v dv ()()⎰ 2
1
v
v D vf v dv N ()()/⎰
[03]两种不同的理想气体,若它们的方均根速率相等,则它们的 (A ) (A )平均速率相等,最概然速率相等; (B )平均速率相等,最概然速率不等; (C )平均速率不等,最概然速率相等; (D )平均速率不等,最概然速率不等;
[04]压强为p ,体积为V 的水蒸气的内能为 (D )
1
356
A pV
B pV
C pV
D pV 2
2
2
2
()
()
()
()
[05]一定量理想气体的扩散情况与气体温度T ,压强p 的关系是 (C )
A T p (),,越高越大则扩散越快
B T p (),,越低越大则扩散越快
C T p (),,越高越小则扩散越快
D T p (),,越低越小则扩散越快
[06]卡诺定理指出,工作于两个一定温度的高、低热源之间的 (B )
(A )一切热机效率相等 (B )一切可逆机效率相等
(C )一切不可逆机效率相等 (D )一切不可逆机效率一定高于可逆机的效率 [07]真实气体经多孔塞节流膨胀后,其表现为 (C )
(A )正节流效应(B )负节流效应(C )有可能正节流效应,也有可能负节流效应
二、填空题(共27分,每小题3分)
[08]热力学平衡应同时满足 热学 平衡条件、 力学 平衡条件和 化学 平衡条件 [09]平均动能为2.69⨯10-
21J 的水蒸气分子速度的y 轴方向上分量小于490m/s 的分子数占总
分子数百分比为 =100*erf(2)/2= 49.77 %
[10]忽略气温随高度变化,温度恒为5℃,海平面上气压为0p 760mmHg =,今测得某山顶
的气压p 560mmHg =,则山高为 2485m (空气平均摩尔质量28.97g/mol )
[11]气体中产生热传导现象的原因是 气体中各部分温度不同 ,描述其宏观规律的表达式是 dT A dt dx =-κ 从微观上看,热传导过程中输运的物理量是 气体分子热运动的动能
[12]一定量的理想气体,体积不变,温度升高前后,分子的平均碰撞频率12z z ,和平均自 由程12,λλ之间的关系为1z < 2z , 1λ = 2λ(均选填“>”,“<”,“=”)
[13]一理想卡诺机工作在300K 和400K 的2个热源之间工作。
若把高温热源温度提高100C ︒,则其效率可提高为原来的 1.6 倍;若把低温热源温度降低100C ︒,则其逆循环的致冷系数将降为原来的 1/3 倍。
[14]1摩尔的理想气体绝热自由膨胀到原来体积的10倍时熵的增量为 Rln10=19.1J/K [15]1摩尔O 2(视为刚性分子理想气体)的多方过程方程65pV =/常量,求在此过程中O 2
在温度由27C ︒升至37C ︒时所吸收的热量Q =
T n 11()()
--∆γ=-208J
[16]热力学第二定律的克劳修斯说法: 热量不可能自动地从低温热源传给高温热源
三、计算题(共45分,19题15分,其余各题10分)
[17]一容积被一隔板分为两部分,其中气体的压强分别为,12p p ,两部分气体的温度均为T ,
摩尔质量均为m M ,试求每秒通过隔板上面积为A 的气体质量? 说明:按1
=
nv 6
Γ计算不扣分 [18]图示同心旋转圆筒粘度计,测得扭丝力矩为M ,试确定粘度系数η
ω
h
a
b
A p ,T
1A
p ,T
2
[19]气缸内有一定量的氧气(刚性分子理想气体)作图示循环过程:ab 为等温、bc 为等体、ca 为绝热过程。
,a a p V 为已知,且b a V 3V =,试求 (1) ,,ab bc ca Q Q Q (2)一次循环的净功net A (3)此循环的效率η
[20]在深为h 、表面张力系数为σ的水池底部产生许多直径为1d 的气泡,当它们等温的升到压强为0p 的水面上时,其气泡直径为
2d ,试导出,12d d 间的关系。
b p V
V a
V b p a
a
c 1
p 2
p。