气体动力学复习题
气体动理论（附答案）
⽓体动理论（附答案）⽓体动理论⼀、填空题1.(本题3分)某⽓体在温度为T = 273 K时，压强为p=1.0×10-2atm，密度ρ = 1.24×10-2 kg/m3，则该⽓体分⼦的⽅均根速率为____________。
(1 atm = 1.013×105 Pa)答案：495m/s2.(本题5分)某容器内分⼦密度为1026m-3，每个分⼦的质量为3×10-27kg，设其中1/6分⼦数以速率v=200m/s垂直向容器的⼀壁运动，⽽其余5/6分⼦或者离开此壁、或者平⾏此壁⽅向运动，且分⼦与容器壁的碰撞为完全弹性的。
则(1)每个分⼦作⽤于器壁的冲量ΔP=_____________；(2)每秒碰在器壁单位⾯积上的分⼦数n0=___________；(3)作⽤在器壁上的压强p=_____________；答案：1.2×10-24kgm/s×1028m-2s-14×103Pa3.(本题4分)储有氢⽓的容器以某速度v作定向运动，假设该容器突然停⽌，⽓体的全部定向运动动能都变为⽓体分⼦热运动的动能，此时容器中⽓体的温度上升0.7K，则容器作定向运动的速度v=____________m/s，容器中⽓体分⼦的平均动能增加了_____________J。
(普适⽓体常量R=8.31J·mol-1·K-1，波尔兹曼常k=1.38×10-23J·K-1，氢⽓分⼦可视为刚性分⼦。
)答案：：1212.4×10-234.(本题3分)体积和压强都相同的氦⽓和氢⽓(均视为刚性分⼦理想⽓体)，在某⼀温度T下混合，所有氢分⼦所具有的热运动动能在系统总热运动动能中所占的百分⽐为________。
答案：62.5%5.(本题4分)根据能量按⾃由度均分原理，设⽓体分⼦为刚性分⼦，分⼦⾃由度为i，则当温度为T时，(1)⼀个分⼦的平均动能为_______。
空气动力学复习
A、忽略粘性作用的流体 B、密度为常量的流体 C、不考虑热传导性的流体
4、低速气流在同一流管中，流管收缩后将引起( ) （分数：2分； 难度：中等）
A、总压增大 B、静压增大 C、动压增大
5、机翼迎角直接影响( ) （分数：2分； 难度：中等）
A、机翼安装角 B、流过机翼上、下表面的空气流量 C、作用于机翼上的正、负压强分布
3、两种密度不同而又在不想混的流体处于平衡时，它们的分界面必为等压面。 （分数：1分； 难度：中等）
正确 不正确
4、表示机翼平面形状长短和宽窄程度的是梢根比。 （分数：1分； 难度：较易）
答错了 参考答案：正 确 你的解答：
正确 不正确
பைடு நூலகம்
答错了 参考答案：不 正 确 你的解答：
5、随着高度增加，空气密度增大，压力增大，温度降低。 （分数：1分； 难度：中等）
5、什么是附面层分离？解释附面层分离的原因。 （分数：6分； 难度：中等）
参考答 案：
在逆压梯度作用下，附面层底层出现倒流，与上层顺流相互作用，形成漩涡脱离物体表面 的现象。 附面层分离的内因是气体的粘性，外因是逆压梯度的作用。
/course_center//files_upload/741246099E91A87EE040007F... 2013/12/27
2、ISA规定的标准海平面的气温为
（分数：4分； 难度：较易）
，大气压力为
。
参考答案：[1]15°C [2]1.013×105 Pa
3、按照ISA的规定，对流层内，飞机上升1000ft，温度
（分数：2分； 难度：中等）
。
参考答案：[1]下降2°C
《大学物理》第8章气体动理论练习题及答案
《大学物理》第8章气体动理论练习题及答案练习1一、选择题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. 3p1;B. 4p1;C. 5p1;D. 6p1.2. 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. pVm⁄； B. pVkT⁄； C. pV RT⁄； D. pV mT⁄。
3. 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。
二、填空题1. 解释下列分子动理论与热力学名词：(1) 状态参量：；(2) 微观量：；(3) 宏观量：。
2. 在推导理想气体压强公式中，体现统计意义的两条假设是：(1) ；(2) 。
练习2一、选择题1. 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. 不能确定。
2. 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为n ，单位体积内的气体分子的总平动动能为E k V ⁄，单位体积内的气体质量为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。
3. 有容积不同的A 、B 两个容器，A 中装有刚体单原子分子理想气体，B 中装有刚体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 A 和E B 的关系( )A. E A <E B ；B. E A >E B ；C. E A =E B ；D.不能确定。
气体动力学复习题
气体动力学复习题1、单位体积流体所具有的质量称为流体的密度。
2、流体运动时内部产生切应力的这种性质叫做流体的黏性。
3、牛顿内摩擦定律表明，流体中的内应力与速度梯度成正比，比例系数即为与流体种类相关的动力粘度。
4、流体静压力是一个有大小、方向、合力作用点的矢量，它的大小和方向都与其受压面密切相关。
5、流体静压强的两个重要特性包括：①流体静压强的方向总是垂直且指向该作用面的，即沿着平面的内法线方向；②流体静止内部任一点处流体静压强在各方向等值。
6、流体中压强相等的各点组成的面称为等压面。
7、等压面具有以下几个重要特性：①等压面也是等势面；②在平衡的流体中通过每一点的等压面必与该点所受的质量力互相垂直；③两种不想混合平衡流体的交界面必然是等压面。
8、流体静力学基本方程的物理意义是，在静止的不可压缩均质重力流体中，任何一点的压强势能和位置势能之和是常数，即总势能保持不变。
9、流体静力学基本方程的几何意义是，在重力作用下的连续、均质、不可压缩流体中，静水头线和计示静水头线均为水平线。
10、以完全真空为基准计量的压强为绝对压强。
11、以当地大气压为基准计量的压强为计示压强。
12、静止液体中，作用在平面上的合力，等于作用在该平面几何中心点处的静压强与该平面面积的乘积。
13、液体作用在曲面上总压力的垂直分力等于压力体的液体重力。
14、请写出静止液体作用在曲面上总压力的水平分力和垂直分力的表达式，并说明每个符号的意义。
15、液体作用在沉没物体上的总压力方向垂直向上，大小等于沉没物体所排开的重量，称它为浮力。
16、流动参量不随时间变化的流动就是定常流动。
17、在不可压缩流体中，流线皆为平行直线的流动为均匀流。
18、均匀流具有下列性质：①各质点的流速相互平行，有效断面为一平面；②位于同意流线上的各个质点速度相等；③沿流程各有效断面上流速分布相同，但同一有效断面上各点的流速并不相等；④各质点的迁移加速度皆为零，如流动是均匀的定常流，那么各质点的加速度为零；⑤有效断面上压强分布规律与静止流体相同。
动力(气体部分)培训复习题解(2012.6)
te (°C)
5
tk (°C)
40
( ) ( ) q0 (kJ / kg) v m3 / kg qv kJ / m3
143.9 0.05801 2480.61
b
0
40
141.0 0.06889 2046.74
② 计算：
Vha = Vhb
Vsa = Vsb
λa λb
Qa = Qb
λa ⋅ qva λb ⋅ qvb
压力损失；气体与气缸壁间有热交换；气体由高压区
向低压区泄漏； 吸、排气过程气流产生脉动和气柱振
动。
进气系数：
λ
=
V s
V s h
影响进气系数的因素：容积系数、压力系数、温度
系数和泄漏系数： λ = λ ⋅ λ ⋅ λ ⋅ λ
s
v
p
T
l
实际循环指示功：
W i
=
p 'V 1h
⎢⎣⎡1
−
a⎜⎝⎛
ε
'
1 n
级数选择原则： 以各种压力段来选择级数（见p.703表13-1） 以最省功为原则。
(4) 说明压缩机的排气量理论计算及其影响 因素、排气量与供气量的关系和计算式。 1）排气量理论计算：
Q0
= Vh1
⋅λ v1
⋅λ ⋅λ p1 T1
⋅λ l1
⋅n
2）供气量QN与排气量Q0的关系:
( ) QN = Q0 ⋅
（22）离心式压缩机运行过程，
时发生
“喘振”现象，
时发生“堵塞”现象。
A 气体流量最大，流量最小
B 气体流量最小，流量最大
C 气体流量适中，容积最小
空气动力学期末复习题1
第一章一：绪论；1.1大气的重要物理参数 1、最早的飞行器是什么？——风筝2、绝对温度、摄氏温度和华氏温度之间的关系。
——95)32(⨯-T =T F C15.273+T =T C K6、摄氏温度、华氏温度和绝对温度的单位分别是什么?——C ο F ο K ο 二：1.1大气的重要物理参数1、海平面温度为15C ο时的大气压力为多少？——29.92inHg 、760mmHg 、1013.25hPa 。
3、下列不是影响空气粘性的因素是(A)A 、空气的流动位置B 、气流的流速C 、空气的粘性系数D 、与空气的接触面积4、假设其他条件不变，空气湿度大(B)A 、空气密度大，起飞滑跑距离长B 、空气密度小，起飞滑跑距离长C 、空气密度大，起飞滑跑距离短D 、空气密度小，起飞滑跑距离短 5、对于音速．如下说法正确的是: (C)A 、只要空气密度大，音速就大B 、只要空气压力大，音速就大C 、只要空气温度高．音速就大D 、只要空气密度小．音速就大6、大气相对湿度达到（100％）时的温度称为露点温度。
三：1.2 大气层的构造；1.3 国际标准大气1、大气层由内向外依次分为哪几层？——对流层、平流层、中间层、电离层和散逸层。
2、对流层的高度．在地球中纬度地区约为(D)A 、8公里。
B 、16公里。
C 、10公里。
D 、11公里3、现代民航客机一般巡航的大气层是（对流层顶层和平流层底层）。
4、云、雨、雪、霜等天气现象集中出现于（对流层）。
5、国际标准大气指定的依据是什么？——国际民航组织以北半球中纬度地区大气物理性质的平均值修正建立的。
6、国际标准大气规定海平面的大气参数是(B)A 、P=1013 psi T=15℃ ρ=1、225kg ／m3B 、P=1013 hPA 、T=15℃ ρ=1、225 kg ／m3C、P=1013 psi T＝25℃ρ=1、225 kg／m3D、P=1013 hPA、T＝25℃ρ=0、6601 kg／m37. 马赫数-飞机飞行速度与当地音速之比。
气体动力学总复习
斜激波:
k 1 2 V1nV2 n c Vt k 1
2 cr
正激波:
k 1 Vt 1n 2 n 1 k 1 ccr
2
VV 1 2 c
2 cr
12 1
结论：正激波，波后的气流永远是亚声速的。而斜 激波波前气流的法向分速是超声速，波后的法向分 速是亚声速。但斜激波后的合成速度可能是超声速 的，也可能是亚声速的。 2019/2/25
p1 p 2 2V22n 1V12 n
2V2 nV2t 1V1nV1t 0
将连续方程带入上式得 V1t V2t 能量方程 状态方程
V12 V22 c pT1 c pT2 2 2
2 V12 V c pT1 n c pT2 2 n 2 2
p RT
2019/2/25
20
4.激波的形成及其传播速度
激波的传播速度 VS
p2 p1 2 2 1 1
p2 p1 2 p1 p2 p1 1 p2 p1 1 c1 VS 1 1 1 2 k 1 1 2 2 1 1 p1 p2 , p p2 p1 1 上式可见 激波传播速度取决于 1 1 c1 1 1 2 k 1 p 1/p p1/ p2
k k 1
k 1 2 1 k 1
1 k 1
2019/2/25
10.流量函数 q
q
11
1 k 1
V k 1 crVcr 2
1 k 1
1
k 1 2 k 1
大学物理气体动理论热力学基础复习题及答案详解
第12章 气体动理论一、填空题：1、一打足气的自行车内胎,若在7℃时轮胎中空气压强为×510pa .则在温度变为37℃,轮胎内空气的压强是 ;设内胎容积不变2、在湖面下50.0m 深处温度为4.0℃,有一个体积为531.010m -⨯的空气泡升到水面上来,若湖面的温度为17.0℃,则气泡到达湖面的体积是 ;取大气压强为50 1.01310p pa =⨯3、一容器内储有氧气,其压强为50 1.0110p pa =⨯,温度为27.0℃,则气体分子的数密度为 ；氧气的密度为 ；分子的平均平动动能为 ；分子间的平均距离为 ;设分子均匀等距排列4、星际空间温度可达,则氢分子的平均速率为 ,方均根速率为 ,最概然速率为 ;5、在压强为51.0110pa ⨯下,氮气分子的平均自由程为66.010cm -⨯,当温度不变时,压强为 ,则其平均自由程为1.0mm;6、若氖气分子的有效直径为82.5910cm -⨯,则在温度为600k,压强为21.3310pa ⨯时,氖分子1s 内的平均碰撞次数为 ;7、如图12-1所示两条曲线1和2,分别定性的表示一定量的某种理想气体不同温度下的速率分布曲线,对应温度高的曲线 是 .若图中两条曲线定性的表示相同温度下的氢气和氧气的速率分布曲线,则表示氧气速率分布曲线的是 .8、试说明下列各量的物理物理意义： 112kT , 232kT , 32i kT , 42i RT , 532RT , 62M i RT Mmol ; 参考答案：1、54.4310pa ⨯ 2、536.1110m -⨯ 3、25332192.4410 1.30 6.2110 3.4510m kg m J m ----⨯⋅⨯⨯ 4、2121121.6910 1.8310 1.5010m sm s m s ---⨯⋅⨯⋅⨯⋅ 图12-15、6.06pa6、613.8110s -⨯ 7、2 ,28、略二、选择题：教材习题12-1,12-2,12-3,12-4. 见课本p207～208参考答案：12-1～12-4 C, C, B, B. 第十三章热力学基础一、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 5 J 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 JB 5 JC 3 JD 2 J2、一定量理想气体,经历某过程后,它的温度升高了,则根据热力学定理可以断定：1该理想气体系统在此过程中作了功；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;以上正确的是：A 1,3B 2,3C 3D 3,43、摩尔数相等的三种理想气体H e 、N 2和CO 2,若从同一初态,经等压加热,且在加热过程中三种气体吸收的热量相等,则体积增量最大的气体是：AH e BN 2CCO 2 D 三种气体的体积增量相同4、如图所示,一定量理想气体从体积为V 1膨胀到V 2,AB,AC为等温过程AD 为绝热过程;则吸热最多的是： A AB 过程 B AC 过程 C AD 过程 D 不能确定 5、卡诺热机的循环曲线所包围的面积从图中abcda 增大为ab’c’da ,那么循环abcda 与ab’c’da 所作的净功和热机效率的变化情况是：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;6、根据热力学第二定律判断下列哪种说法是正确的是：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,但不能自由压缩；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够变为有规则运动的能量;7、 理想气体向真空作绝热膨胀A 膨胀后,温度不变,压强减小．VB 膨胀后,温度降低,压强减小．C 膨胀后,温度升高,压强减小．D 膨胀后,温度不变,压强不变．8、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.9、 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．10、 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．二、 填充题1、要使一热力学系统的内能变化,可以通过 或 两种方式,或者两种方式兼用来完成;热力学系统的状态发生变化时,其内能的改变量只决定于 ,而与 无关;2、将热量Q 传给一定质量的理想气体;1若体积不变,热量转化为 ；2若温度不变,热量转化为 ;3、卡诺循环是由两个 过程和两个 过程组成的循环过程;卡诺循环的效率只与 有关,卡诺循环的效率总是 大于、小于、等于1;4、一定量理想气体沿a →b →c 变化时作功abc W =615J,气体在b 、c 两状态的内能差J E E c b 500=-;那么气体循环一周,所作净功=WJ ,向外界放热为=Q J ,等温过程中气体作功=ab WJ ;5、常温常压下,一定量的某种理想气体可视为刚性双原子分子,在等压过程中吸热为Q,对外作功为W,内能增加为E ∆,则W Q =_ _,E Q∆=_________; 6、p V -图上封闭曲线所包围的面积表示 物理量,若循环过程为逆时针方向,则该物理量为 ;填正或负7、一卡诺热机低温热源的温度为27C,效率为40% ,高温热源的温度T 1 = .8、设一台电冰箱的工作循环为卡诺循环,在夏天工作,环境温度在35C,冰箱内的温度为0C,这台电冰箱的理想制冷系数为e = .9、一循环过程如图所示,该气体在循环过程中吸热和放热的情ab coVT况是a →b 过程 ,b →c 过程 ,c →a 过程 ;10、将1kg 温度为010C 的水置于020C 的恒温热源内,最后水的温度与热源的温度相同,则水的熵变为 ,热源的熵变为 ;水的比热容为34.1810ln1.03530.035J kg K ⨯⋅=，参考答案：一、1、C 2、C 3、A 4、A 5、D6、C7、A8、B9、D 10、A二、1、作功,传热,始末状态,过程 2、理想气体的内能,对外作功 3、绝热,等温, 4、115J ,500J ,615J 5、27,576、功,负7、 500K8、9、吸热,放热,吸热 10、11146.3,142.7J K J K --⋅-⋅自测题5一、选择题1、一定量某理想气体按2pV =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 不能确定;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 为摩尔气体常量,则该理想气体的分子数为 A pV m B ()pV kT C ()pV RT D ()pV mT3、如题5.1.1图所示,两个大小不同的容器用均匀的细管相连,管中有一水银作活塞,大容器装有氧气,小容器装有氢气,当温度相同时,水银滴静止于细管中央,试问此时这两种气体的密度哪个大 A 氧气的密度大; B 氢气的密度大; C 密度一样大; D 无法判断;4、若室内生起炉子后温度从015C 升高到027C ,而室内气压不变,则此时室内的分子数减少了A 0.5%B 4%C 9%D 21%5、一定量的理想气体,在容积不变的条件下,当温度升高时,分子的平均碰撞次数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;6、一定量的理想气体,从a 态出发经过①或②过程到达b 态,acb 为等温线如题5.1.2图所示,则①,②两过程中外界对系统传递的热量12,Q Q 是A 120,0Q Q >> B 120,0Q Q << C 120,0Q Q >< D 120,0Q Q <>7、如题5.1.3图,一定量的理想气体经历acb 过程时吸热200J ;则经历acbda 过程时,吸热为 A 1200J - B 1000J - C 700J - D 1000J8、一定量的理想气体,分别进行如题5.1.4图所示的两个卡诺循环abcda 和a b c d a ''''';若在P V -图上这两个循环曲线所围面积相等,则可以由此得知这两个循环 A 效率相等; B 由高温热源处吸收的热量相等;C 在低温热源处放出的热量相等;D 在每次循环中对外做的净功相等;9、“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做功;”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;10、一定量的理想气体向真空作绝热自由膨胀,体积由1V 增至2V ,在此过程中气体的A 内能不变,熵增加;B 内能不变,熵减少;C 内能不变,熵不变;D 内能增加,熵增加;二、填空题：1、在推导理想气体压强公式中,体现统计意义的两条假设是1 ；2 ;2、在定压下加热一定量的理想气体;若使其温度升高1K 时,它的体积增加了倍,则气体原来的温度是 ;3、在相同的温度和压强下,各为单位体积的氢气视为刚性双原子分子气体与氦气的内能之比为 ;4、分子物理学是研究 的学科,它应用的基本方法是 方法;①②题5.1.2图 1 41 4 题5.1.3图o 题5.1.4图5、解释名词：自由度 ;准静态过程 ;6、用总分子数N ,气体分子速率v 和速率分布函数()f v 表示下列各量：1速率大于0v 的分子数= ；2速率大于0v 的那些分子的平均速率= ；3多次观察某一分子的速率,发现其速率大于0v 的概率= ;7、常温常压下,一定量的某种理想气体可视为刚性分子、自由度为i ,在等压过程中吸热为Q ,对外做功为A ,内能增加为E ∆,则A Q = ;8、有一卡诺热机,用29kg 空气为工作物质,工作在027C 的高温热源与073C -的低温热源之间,此热机的效率η= ;若在等温膨胀过程中气缸体积增大倍,则此热机每一循环所做的功为 ;空气的摩尔质量为312910kg mol--⨯⋅ 自测题5参考答案一、选择题1、B2、B3、A4、B5、A6、A7、B8、D9、C 10、A二、填空题1、1沿空间各方向运动的分子数目相等； 2222x y z v v v ==;2、200K3、53;1034、物质热现象和热运动规律； 统计;5、确定一个物体在空间的位置所需要的独立坐标的数目；系统所经历的所有中间状态都无限接近于平衡状态的过程;6、0000()()/()()v v v v Nf v dv vf v dv f v dv f v dv ∝∝∝∝⎰⎰⎰⎰ 7、2;22i i i ++ 8、533.3%;8.3110J ⨯;另外添加的题目：一、选择题：1、双原子理想气体,做等压膨胀,若气体膨胀过程从热源吸收热量J 700,则该气体对外做功为 DA J 350B J 300C J 250D J 2002、在V P -图图1中,mol 1理想气体从状态A 沿直线到达B ,B A V V =2,则此过程系统的功能和内能变化的情况为 CA 0,0>∆>E AB 0,0<∆<E AC 0,0=∆>E AD 0,0>∆<E A3、某理想气体分别经历如图2所示的两个卡诺循环：)(abcd I 和)(d c b a ''''I I ,且两条循环曲线所围面积相等;设循环I 的效率为η,每次循环在高温热源处吸收的热量为Q ,循环II 的效率为η',每次循环在高温Q ',则BA Q Q '<'<,ηη;B Q Q '>'<,ηη;C Q Q '<'>,ηη;D Q Q '>'>,ηη4、一热机在两热源12400,300T K T K ==之间工作,一循环过程吸收1800J ,放热800J ,作功1000J ,此循环可能实现吗 BA 可能；B 不可能；C 无法判断;5、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,如果使氦气也升高相同的温度,则应向氦气传递的热量是CA 6JB 5JC 3JD 2J6、一定量理想气体,经历某过程后,它的温度升高了,则根据热力学定理可以断定：1该理想气体系统在此过程中作了功；2在此过程中外界对该理想气体系统作了功；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;以上正确的是 CA 1,3B 2,3C 3 D3,4 E47、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： DA 等容降压过程B 等温膨胀过程C 绝热膨胀过程D 等压压缩过程8、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/A Q 等于： DA 1/3B 1/4C 2/5D 2/79、摩尔数相等的三种理想气体e H 、2N 和2CO ,若从同一初态,经等压加热,且在加热过程中三种气体吸收的热量相等,则体积增量最大的气体是： AA e HB 2NC 2COD 三种气体的体积增量相同10、如图所示,一定量理想气体从体积为1V 膨胀到2V ,AB 为等压过程,AC 为等温过程,AD 为绝热过程,则吸热最多的是：AA AB 过程 B AC 过程 C AD 过程 D 不能确定11、根据热力学第二定律判断下列哪种说法是正确的是：CA 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,但不能自由压缩；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够变为有规则运动的能量;12、汽缸内盛有一定的理想气体,当温度不变,压强增大一倍时,该分子的平均碰撞频率和平均自由程的变化情况是：C 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;13、在恒定不变的压强下,气体分子的平均碰撞频率Z 与气体的热力学温度T 的关系为CA Z 与T 无关；B Z 与T 成正比；C Z 与T 成反比；D Z 与T 成正比;14、一瓶氦气和一瓶氮气密度相同,分子平均平动动能相同,而且都处于平衡状态,则它们： CA 温度相同、压强相同；B 温度、压强相同；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;15、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;16、按2PV =恒量规律膨胀的理想气体,膨胀后的温度为： CA 升高；B 不变；C 降低；D 无法确定17、下列各式中哪一种式表示气体分子的平均平动动能式中M 为气体的质量,m 为气体分子的质量,N 为气体分子总数目,n 为气体分子密度,0N 为阿伏加德罗常数,mol M 为摩尔质量;A 32m PV M ;B 32mol M PV M ;C 32nPV ;D 032mol M N PV M18、一定量的理想气体可以：DA 保持压强和温度不变同时减小体积；B 保持体积和温度不变同时增大压强；C 保持体积不变同时增大压强降低温度；D 保持温度不变同时增大体积降低压强;19、设某理想气体体积为V ,压强为P ,温度为T ,每个分子的质量为μ,玻尔兹曼常数为k ,则该气体的分子总数可以表示为：C A PV k μ B PT V μ C PV kT D PT kV19、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；上述说法中正确的是：BA1,2,4 B1,2,3 C2,3,4 D1,3,420、设某种气体的分子速率分布函数为()f v ,则速率在12v v →区间内的分子平均速率为：CA 21()v v vf v dv ⎰B 21()v v v vf v dv ⎰ C 2121()()v v v v vf v dv f v dv ⎰⎰ D 210()()v v vf v dv f v dv∝⎰⎰ 21、两容积不等的容器内分别盛有可视为理想气体的氦气和氮气,如果它们温度和压强相同,则两气体：CA 单位体积内的分子数必相同；B 单位体积内的质量必相同；C 单位体积内分子的平均动能必相同：D 单位体积内气体的内能必相同;22、在标准状态下,体积比为1:2的氧气和氦气均视为理想气体相混合,混合气体中氧气和氦气的内能之比为：CA 1:2B 5:3C 5:6D 10:3填空题：1、要使一热力学系统的内能增加,可以通过传热或作功两种方式,或者两种方式兼用来完成;热力学系统的状态发生变化时,其内能的改变量只决定于初末状态,而与过程无关;2、16g 氧气在400K 温度下等温压缩,气体放出的热量为1152J ,则被压缩后的气体的体积为原体积的12倍,而压强为原来压强的2倍;3、一热机从温度为727o C 的高温热源吸热,向温度为527oC 的低温热量放热,若热机在最大效率下工作,且每一循环吸热2000J ,则此热机每一循环作功为400J ;4、一卡诺热机在每次循环中都要从温度为400K 的高温热源吸热418J ,向低温热源放热334.4J ,低温热源的温度为320K ;5、汽缸内有单原子理想气体,若绝热压缩使体积减半,问气体分子的平均速率变为原来速率的 倍若为双原子理想气体又为 倍6、下面给出理想气体状态方程的几种微分形式,指出它们各表示什么过程; 1()mol PdV M M RdT =表示等压过程； 2()mol VdP M M RdT =表示等容或者等体过程；30PdV VdP +=表示等温过程;7、容积为10升的容器中储有10克的氧气;1600m s -=⋅,则此气体的温度T =462K ；压强P = 51.210⨯ Pa ;8、在室温27o C 下,1mol 氢气和1mol 氧气的内能比为1:1；1g 氢气和1g 氧气的内能比为16:19、理想气体的内能是温度的单值函数; 2i kT 表示分子的平均动能； 2i RT 表示1mol 气体分子的内能 2m i RT M 表示m 千克气体分子的内能 10、氮气在标准状态下的分子平均碰撞次数为311.310s -⨯,分子平均自由程为6610cm -⨯,若温度不变,气压降为0.1atm ,则分子平均碰撞次数变为211.310s -⨯；分子平均自由程变为5610cm -⨯。
气体动力学基础试题与答案
一、 解释下列各对名词并说明它们之间的区别与联系 1． 轨线和流线2． 马赫数M 和速度系数λ 5．膨胀波和激波二、 回答下列问题1． 膨胀波在自由表面上反射为什么波为什么4．收敛喷管的三种流动状态分别是什么各有何特点 三、（１2分）已知压气机入口处的空气温度Ｔ１＝２８０Ｋ，压力Ｐ１=１.０bar ，在经过压气机进行可逆绝热压缩以后，使其压力升高了２５倍，即增压比Ｐ２／Ｐ１＝２５，试求压气机出口处温度和比容，压气机所需要的容积功。
设比热容为常数，且比热比k=。
四、空气沿如图1所示的扩散管道流动，在截面1-1处空气的压强5110033.1⨯=p N/m 2,温度ο151=t C,速度2721=V 米/秒，截面1-1的面积1A =10厘米2，在截面2-2处空气速度降低到2V =米/秒。
设空气在扩散管中的流动为绝能等熵流动，试求：（1）进、出口气流的马赫数1M 和2M ；（2）进、出口气流总温及总压；（3）气流作用于管道内壁的力。
六、(15分)在超声速风洞的前室中空气的滞止温度为T *=288K,在喷管出口处空气的速度V 1=530米/秒，当流过试验段中的模型时产生正激波（如图1所示），求激波后空气的速度。
图 1 第四题示意图图2 第五题示意图一、解释下列各对名词并说明它们之间的区别与联系（共２０分，每题４分）1．轨线和流线答：轨线是流体质点运动的轨迹；流线是一条空间曲线，该曲线上任一点的切线与流体在同一点的速度方向一致。
区别：轨线的是同一质点不同时刻的位置所连成的曲线；流线是同一时刻不同质点运动速度矢量所连成的曲线。
联系：在定常流动中轨迹线和流线重合。
2．马赫数M和速度系数λ答：马赫数M是气体运动速度与当地声速的比值；速度系数λ是气体运动速度与临界声速的比值。
区别：速度相同时气体的马赫数与静温有关，最大值为无限大，而速度系数于总温有关，其最大值为有限值。
联系：已知马赫数可以计算速度系数，反之亦然。
3．膨胀波和激波答：膨胀波是超声速绕外钝角偏转或加速时所产生的压力扰动波；激波是超音速气流流动方向向内偏转所产生强压缩波。
空气动力学期末复习题
空⽓动⼒学期末复习题第⼀章⼀：绪论；1.1⼤⽓的重要物理参数1、最早的飞⾏器是什么？——风筝2、绝对温度、摄⽒温度和华⽒温度之间的关系。
——95)32(?-T =T F C 15.273+T =T C K6、摄⽒温度、华⽒温度和绝对温度的单位分别是什么?——C ο F ο K ο⼆：1.1⼤⽓的重要物理参数1、海平⾯温度为15C ο时的⼤⽓压⼒为多少？——29.92inHg 、760mmHg 、1013.25hPa 。
3、下列不是影响空⽓粘性的因素是(A)A 、空⽓的流动位置B 、⽓流的流速C 、空⽓的粘性系数D 、与空⽓的接触⾯积4、假设其他条件不变，空⽓湿度⼤(B)A 、空⽓密度⼤，起飞滑跑距离长B 、空⽓密度⼩，起飞滑跑距离长C 、空⽓密度⼤，起飞滑跑距离短D 、空⽓密度⼩，起飞滑跑距离短5、对于⾳速．如下说确的是: (C)A 、只要空⽓密度⼤，⾳速就⼤B 、只要空⽓压⼒⼤，⾳速就⼤C、只要空⽓温度⾼．⾳速就⼤D、只要空⽓密度⼩．⾳速就⼤6、⼤⽓相对湿度达到（100％）时的温度称为露点温度。
三：1.2 ⼤⽓层的构造；1.3 国际标准⼤⽓1、⼤⽓层由向外依次分为哪⼏层？——对流层、平流层、中间层、电离层和散逸层。
2、对流层的⾼度．在地球中纬度地区约为(D)A、8公⾥。
B、16公⾥。
C、10公⾥。
D、11公⾥3、现代民航客机⼀般巡航的⼤⽓层是（对流层顶层和平流层底层）。
4、云、⾬、雪、霜等天⽓现象集中出现于（对流层）。
5、国际标准⼤⽓指定的依据是什么？——国际民航组织以北半球中纬度地区⼤⽓物理性质的平均值修正建⽴的。
6、国际标准⼤⽓规定海平⾯的⼤⽓参数是(B)A、P=1013 psi T=15℃ρ=1、225kg／m3B、P=1013 hPA、T=15℃ρ=1、225 kg／m3C、P=1013 psi T＝25℃ρ=1、225 kg／m3D、P=1013 hPA、T＝25℃ρ=0、6601 kg／m37. 马赫数-飞机飞⾏速度与当地⾳速之⽐。
气体动力学基础试题与答案(汇编)
复习神器解释下列各对名词并说明它们之间的区别与联系 1．轨线和流线2．马赫数M 和速度系数λ 5．膨胀波和激波一、 回答下列问题1．膨胀波在自由表面上反射为什么波？为什么？4．收敛喷管的三种流动状态分别是什么？各有何特点？ 三、（１2分）已知压气机入口处的空气温度Ｔ１＝２８０Ｋ，压力Ｐ１=１.０bar ，在经过压气机进行可逆绝热压缩以后，使其压力升高了２５倍，即增压比Ｐ２／Ｐ１＝２５，试求压气机出口处温度和比容，压气机所需要的容积功。
设比热容为常数，且比热比k=1.4。
四、空气沿如图1所示的扩散管道流动，在截面1-1处空气的压强5110033.1⨯=p N/m 2,温度 151=t C,速度2721=V 米/秒，截面1-1的面积1A =10厘米2，在截面2-2处空气速度降低到2V =72.2米/秒。
设空气在扩散管中的流动为绝能等熵流动，试求：（1）进、出口气流的马赫数1M 和2M ；（2）进、出口气流总温及总压；（3）气流作用于管道内壁的力。
六、(15分)在超声速风洞的前室中空气的滞止温度为T *=288K,在喷管出口处空气的速度V 1=530米/秒，当流过试验段中的模型时产生正激波（如图1所示），求激波后空气的速度。
图 1 第四题示意图图2 第五题示意图一、解释下列各对名词并说明它们之间的区别与联系（共２０分，每题４分）1．轨线和流线答：轨线是流体质点运动的轨迹；流线是一条空间曲线，该曲线上任一点的切线与流体在同一点的速度方向一致。
区别：轨线的是同一质点不同时刻的位置所连成的曲线；流线是同一时刻不同质点运动速度矢量所连成的曲线。
联系：在定常流动中轨迹线和流线重合。
2．马赫数M和速度系数λ答：马赫数M是气体运动速度与当地声速的比值；速度系数λ是气体运动速度与临界声速的比值。
区别：速度相同时气体的马赫数与静温有关，最大值为无限大，而速度系数于总温有关，其最大值为有限值。
联系：已知马赫数可以计算速度系数，反之亦然。
一元气体动力学基础复习题
一元气体动力学基础复习题一元气体动力学基础复习题气体动力学是物理学中重要的分支之一，研究气体的性质和行为。
在这个领域中，一元气体是指由同种分子组成的气体。
下面我们来复习一些一元气体动力学的基础知识。
1. 状态方程一元气体的状态可以用状态方程来描述，最常用的状态方程是理想气体状态方程，即PV = nRT。
其中，P表示气体的压强，V表示气体的体积，n表示气体的摩尔数，R为气体常数，T表示气体的温度。
这个方程描述了气体的压强、体积和温度之间的关系。
2. 理想气体的性质理想气体具有以下性质：- 分子间无相互作用力：理想气体中的分子之间相互独立，它们之间没有相互作用力。
- 分子运动呈无规则热运动：理想气体中的分子以高速做无规则运动，碰撞时遵守动量守恒和能量守恒定律。
- 分子之间的碰撞是弹性碰撞：理想气体中的分子碰撞时，动能完全转化，碰撞后的速度和能量不发生变化。
3. 理想气体的状态变化理想气体在不同条件下会发生状态的变化，常见的状态变化有以下几种：- 等温过程：在等温过程中，气体的温度保持不变。
根据理想气体状态方程，PV = nRT，可以得到P1V1 = P2V2，即气体的压强和体积成反比。
- 等容过程：在等容过程中，气体的体积保持不变。
根据理想气体状态方程，PV = nRT，可以得到P1/T1 = P2/T2，即气体的压强和温度成正比。
- 等压过程：在等压过程中，气体的压强保持不变。
根据理想气体状态方程，PV = nRT，可以得到V1/T1 = V2/T2，即气体的体积和温度成正比。
4. 理想气体的分子速率分布理想气体中的分子速率服从麦克斯韦速率分布定律。
根据这个定律，分子的速率与其质量和温度有关。
在相同温度下，质量较轻的分子具有较高的速率，质量较重的分子具有较低的速率。
5. 理想气体的平均动能和平均自由程理想气体的平均动能与温度有关，平均动能与分子的质量成正比。
而平均自由程是指分子在两次碰撞之间的平均距离，与气体的压强和分子的直径有关。
气体动力学课后习题答案
气体动力学课后习题答案【篇一：气体动力学复习题】、单位体积流体所具有的质量称为流体的密度。
2、流体运动时内部产生切应力的这种性质叫做流体的黏性。
3、牛顿内摩擦定律表明，流体中的内应力与速度梯度成正比，比例系数即为与流体种类相关的动力粘度。
4、流体静压力是一个有大小、方向、合力作用点的矢量，它的大小和方向都与其受压面密切相关。
5、流体静压强的两个重要特性包括：①流体静压强的方向总是垂直且指向该作用面的，即沿着平面的内法线方向；②流体静止内部任一点处流体静压强在各方向等值。
6、流体中压强相等的各点组成的面称为等压面。
7、等压面具有以下几个重要特性：①等压面也是等势面；②在平衡的流体中通过每一点的等压面必与该点所受的质量力互相垂直；③两种不想混合平衡流体的交界面必然是等压面。
8、流体静力学基本方程的物理意义是，在静止的不可压缩均质重力流体中，任何一点的压强势能和位置势能之和是常数，即总势能保持不变。
9、流体静力学基本方程的几何意义是，在重力作用下的连续、均质、不可压缩流体中，静水头线和计示静水头线均为水平线。
10、以完全真空为基准计量的压强为绝对压强。
11、以当地大气压为基准计量的压强为计示压强。
12、静止液体中，作用在平面上的合力，等于作用在该平面几何中心点处的静压强与该平面面积的乘积。
13、液体作用在曲面上总压力的垂直分力等于压力体的液体重力。
14、请写出静止液体作用在曲面上总压力的水平分力和垂直分力的表达式，并说明每个符号的意义。
15、液体作用在沉没物体上的总压力方向垂直向上，大小等于沉没物体所排开的重量，称它为浮力。
16、流动参量不随时间变化的流动就是定常流动。
17、在不可压缩流体中，流线皆为平行直线的流动为均匀流。
18、均匀流具有下列性质：①各质点的流速相互平行，有效断面为一平面；②位于同意流线上的各个质点速度相等；③沿流程各有效断面上流速分布相同，但同一有效断面上各点的流速并不相等；④各质点的迁移加速度皆为零，如流动是均匀的定常流，那么各质点的加速度为零；⑤有效断面上压强分布规律与静止流体相同。
《大学物理》气体动理论练习题及答案解析
《大学物理》气体动理论练习题及答案解析一、简答题1、你能够从理想气体物态方程出发 ，得出玻意耳定律、查理定律和盖吕萨克定律吗? 答： 方程RT Mm pV '=描述了理想气体在某状态下，p ，V ，T 三个参量所满足的关系式。
对给定量气体（Mm '不变），经历一个过程后，其初态和终态之间有222111T V p T V p =的关系。
当温度不变时，有2211V p V p =，这就是玻意耳定律；当体积不变时，有2211T p T p =，这就是查理定律；当压强不变时，有2211T V T V =，这就是盖吕萨克定律。
由上可知三个定律是理想气体在经历三种特定过程时所表现出来的具体形式。
换句话说，遵从玻意耳定律、查理定律和盖吕萨克定律的气体可作为理想气体。
2、为什么说温度具有统计意义? 讲一个分子具有多少温度，行吗?答：对处于平衡态的理想气体来说，温度是表征大量分子热运动激烈程度的宏观物理量，是对大量气体分子热运动状态的一种统计平均，这一点从公式kT v m 23212=中的2v 计算中就可以看出（∑∑=iii Nv N v22），可见T 本质上是一种统计量，故说温度具有统计意义，说一个分子的T 是毫无意义的。
3、解释下列分子运动论与热力学名词：(1) 状态参量；(2) 微观量；(3) 宏观量。
答：（1）状态参量：在一定的条件下，物质系统都处于一定的状态下，每个状态都需用一组物理量来表征，这些物理量称为状态参量。
（2）微观量：描述个别分子运动状态的物理量。
（3）宏观量：表示大量分子集体特征的物理量。
4、一定量的理想气体处于热动平衡状态时，此热力学系统的不随时间变化的三个宏观量和不随时间变化的微观量分别有哪些？建议：本题“不随时间变化的微观量分别有哪些”不知道通过该设问需要学生掌握什么东西。
其实从微观角度来讲，分子的任何量，如分子速度，动能，动量，严格说来甚至质量也是变化的。
可能会有人回答为平均速度、平均速率、平均自有程等，但那又是一种统计行为，该值对应着某些宏观量，这只能称为统计量，与微观量和宏观量相区别。
气体动力学与空气动力学考试试题
气体动力学与空气动力学考试试题第一题：
1. 试述理想气体状态方程及其适用范围，并给出实际气体状态方程的定义和应用条件。
第二题：
2. 描述气体的压力、温度、密度等物理量之间的关系，并解释气体压强的相关概念。
第三题：
3. 详细解释巴拿赫引理在气体动力学中的应用，并举例说明其在空气动力学中的重要性。
第四题：
4. 论述亚声速和超声速流动的特点及其相应的数学描述模型。
第五题：
5. 对于空气动力学中的升力和阻力，请解释它们的物理原理以及它们对飞行器的影响。
第六题：
6. 阐述空气动力学中的绕流现象及其对物体的影响，并给出相应的解决方法。
第七题：
7. 详细描述气动力学中的速度分布和压力分布，并解释其对气体流
动的影响。
第八题：
8. 解释马赫数的物理意义和计算方法，并说明超音速飞行的特殊性。
第九题：
9. 列举几种不同类型的气动测试，并分析它们在空气动力学领域的
应用。
第十题：
10. 分别解释低雷诺数流动和高雷诺数流动的特点，并说明它们在
气动学研究中的重要性。
本文将通过回答上述考试试题，来全面讨论气体动力学和空气动力
学的相关知识点。
考生需要充分理解气体的性质、力学原理以及相应
的数学模型，以便能够准确地回答这些试题。
通过本次考试，考生将
对气体动力学和空气动力学领域的基本概念和理论有更全面的了解。
气体动力学基础复习题答案
气体动力学基础复习题答案气体动力学是研究气体在不同条件下的运动规律的学科。
它是物理学中的一个重要分支，对于理解气体的行为和性质具有重要意义。
在学习气体动力学时，复习题是一个很好的方式来检验自己的理解和掌握程度。
下面是一些气体动力学基础复习题的答案，希望对大家的学习有所帮助。
1. 什么是理想气体？理想气体是指在一定条件下，气体分子之间没有相互作用力，分子体积可以忽略不计的气体。
理想气体的特点是分子间无相互作用力，分子体积可以忽略不计，分子间碰撞是完全弹性碰撞。
2. 理想气体状态方程是什么？理想气体状态方程是P V = n R T，其中P是气体的压强，V是气体的体积，n是气体的物质的量，R是气体常数，T是气体的温度。
3. 理想气体的压强与温度之间的关系是什么？理想气体的压强与温度成正比。
当温度升高时，气体分子的平均动能增加，分子的碰撞频率增加，从而导致压强的增加。
4. 理想气体的压强与体积之间的关系是什么？理想气体的压强与体积成反比。
当体积减小时，气体分子的碰撞频率增加，从而导致压强的增加。
5. 理想气体的压强与物质的量之间的关系是什么？理想气体的压强与物质的量成正比。
当物质的量增加时，气体分子的碰撞频率增加，从而导致压强的增加。
6. 理想气体的压强与气体常数之间的关系是什么？理想气体的压强与气体常数成正比。
气体常数是一个与气体性质相关的常数，不同的气体有不同的气体常数。
7. 理想气体的压强与温度、体积、物质的量之间的关系可以用什么公式表示？理想气体的压强与温度、体积、物质的量之间的关系可以用理想气体状态方程P V = n R T来表示。
8. 理想气体的摩尔质量是什么？理想气体的摩尔质量是单位摩尔气体的质量。
摩尔质量可以通过气体的摩尔质量与气体的密度之间的关系来计算。
9. 理想气体的平均动能与温度之间的关系是什么？理想气体的平均动能与温度成正比。
当温度升高时，气体分子的平均动能增加。
10. 理想气体的平均动能与分子质量之间的关系是什么？理想气体的平均动能与分子质量无关。
气体动力学试题
气体动力学试题 LELE was finally revised on the morning of December 16, 2020一、简答题：（共20分，每小题4分）1、何谓流线和迹线各有何特点2、答：流线是在某一瞬间，将流场中各点的流体微团的运动方向连接而成的一条光滑曲线。
迹线是流体微团运动的轨迹线。
流线具有以下特点：① 流线上各点的切线方向为该点流体微团的速度方向；② 一般情况下，流线彼此不相交；③ 流体微团不会跨越流线流动；④ 在不定常流中，流线和迹线一般不重合；在定常流中，二者必然重合。
迹线只随流体微团的不同而不同，与时间无关。
3、说明不可压流的流速如何测量？写出所用公式。
答：用先渐缩后渐扩的文特利管分别测量管道两个面积不同截面的压力，在已知流体密度和两个截面面积情况下，可以计算出流体在2-2截面处的速度为：3、马赫波与激波的形成有何不同气流穿过马赫波和激波的总参数及熵的变化有何特点4、 ])(1[22122A A P V -∆=ρ答：马赫波是微弱扰动在超音速气流中的传播形成的。
激波是超音速气流中n道微弱压缩波叠加在一起形成的。
气流穿过马赫波后总温、总压不变，是等熵过程。
气流穿过激波后总温不变，总压下降，是熵增过程。
5、何为范诺线由范诺线可以得到摩擦管流的哪些特性6、答：范诺线是摩擦管流中给定总焓和密流情况下作出的等截面管流的焓-熵曲线。
由范诺线可以得到Ma数在不同范围时焓和熵的变化关系：Ma数小于1时，焓随熵的增加而减小；Ma数大于1时，焓随熵的增加而增大。
另外，由范诺线也可以看到，单纯的摩擦作用不可能使亚音速流变为超音速流，也不可能使超音速流变为亚音速流。
最终的趋势都是临界状态。
7、体流过管路的损失有几种如何减小各种损失8、答：有沿程损失和局部损失。
减小摩擦、减小管长及加大管径可减少沿程损失；减缓管截面变化、弯管加导流片等可减少局部损失。
二、多项判断题，将正确答案填在括号中：（共20分，每小题4分）1、流体的流线（ b，d ）（a）只在采用拉格朗日法表示流体微团运动时才采用；（b）只在采用欧拉法表示流体微团运动时才采用；（c）只随流体微团不同而变化，与时间无关；（d）随时间不断发生变化；2、贝努利方程（ b，d ）（a）与能量方程无关；（b）也称为机械能形式的能量方程；（c）仅用于不可压缩流体；（d）既可用于不可压缩流体，也可用于可压缩流体；3、可压缩流体在收缩-扩张管道中流动，并出现壅塞时，（ b，d ）（a）收缩段中的流动始终是超声速的；（b）扩张段可能出现正激波；（c）正激波的位置与反压无关；（d）喉部压力与入口压力之比与流动的几何形状无关；4、等面积管道中，具有摩擦的绝热亚音速流动，沿流向（ c，d ）（a）温度将升高；（b）总温下降；（c）总压下降；（d）极限马赫数是1；5、理想气体在无摩擦等面积管道中作绝热流动，（ b，d ）（a）沿流向压力一定减小；（b）速度将保持不变；（c）熵将增大；（d）马赫数将保持不变；三、计算题：（共60分）1、（15分）不可压流体流过水平放置的180o 弯管，管道进口截面积是出口截面积的2倍，若忽略流动过程的摩擦损失，且已知进口截面的面积A 1、流速V 1、压力P 1、密度ρ，求流体作用在弯管上的力。
气体动力学基础试题与答案
一、 解释下列各对名词并说明它们之间的区别与联系 1． 轨线和流线2． 马赫数M 和速度系数λ 5．膨胀波和激波二、 回答下列问题1． 膨胀波在自由表面上反射为什么波为什么4．收敛喷管的三种流动状态分别是什么各有何特点三、（１2分）已知压气机入口处的空气温度Ｔ１＝２８０Ｋ，压力Ｐ１=１.０bar ，在经过压气机进行可逆绝热压缩以后，使其压力升高了２５倍，即增压比Ｐ２／Ｐ１＝２５，试求压气机出口处温度和比容，压气机所需要的容积功。
设比热容为常数，且比热比k=。
四、空气沿如图1所示的扩散管道流动，在截面1-1处空气的压强5110033.1⨯=p N/m 2,温度 151=t C,速度2721=V 米/秒，截面1-1的面积1A =10厘米2，在截面2-2处空气速度降低到2V =米/秒。
设空气在扩散管中的流动为绝能等熵流动，试求：（1）进、出口气流的马赫数1M 和2M ；（2）进、出口气流总温及总压；（3）气流作用于管道内壁的力。
六、(15分)在超声速风洞的前室中空气的滞止温度为T *=288K,在喷管出口处空气的速度V 1=530米/秒，当流过试验段中的模型时产生正激波（如图1所示），求激波后空气的速度。
图 1 第四题示意图图2 第五题示意图一、解释下列各对名词并说明它们之间的区别与联系（共２０分，每题４分）1．轨线和流线答：轨线是流体质点运动的轨迹；流线是一条空间曲线，该曲线上任一点的切线与流体在同一点的速度方向一致。
区别：轨线的是同一质点不同时刻的位置所连成的曲线；流线是同一时刻不同质点运动速度矢量所连成的曲线。
联系：在定常流动中轨迹线和流线重合。
2．马赫数M和速度系数λ答：马赫数M是气体运动速度与当地声速的比值；速度系数λ是气体运动速度与临界声速的比值。
区别：速度相同时气体的马赫数与静温有关，最大值为无限大，而速度系数于总温有关，其最大值为有限值。
联系：已知马赫数可以计算速度系数，反之亦然。
3．膨胀波和激波答：膨胀波是超声速绕外钝角偏转或加速时所产生的压力扰动波；激波是超音速气流流动方向向内偏转所产生强压缩波。
《大学物理学》气体的动理论自学练习题
《大学物理学》气体动理论可能用到的数据：8.31/R J mol =； 231.3810/k J K -=⨯； 236.0210/A N mol =⨯。
一、选择题12-1．处于平衡状态的一瓶氮气和一瓶氦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，但氦气的压强大于氮气的压强； （C ）温度，压强都相同； （D ）温度相同，但氦气的压强小于氮气的压强。
【分子的平均平动动能3/2ktkT ε=，仅与气体的温度有关，所以两瓶气体温度相同；又由公式P nkT =，n 为气体的分子数密度，知两瓶气体的压强也相同】2．容器中储有一定量的处于平衡状态的理想气体，温度为T ，分子质量为m ，则分子速度在x 方向的分量平均值为：（根据理想气体分子模型和统计假设讨论）( D )（A ）x υB ）x υC ）x υ=m kT 23；（D ）x υ=0。
【大量分子在做无规则的热运动，某一的分子的速度有任一可能的大小和方向，但对于大量分子在某一方向的平均值应为0】3．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 为玻耳兹曼常量，R 为摩尔气体常量，则该理想气体的分子数为 ( B )（A ）m PV /； （B ）)/(kT PV ； （C ）)/(RT PV ； （D ）)/(mT PV 。
【由公式P nkT =判断，所以分子数密度为Pnk T=，而气体的分子数为N nV=】4．根据气体动理论，单原子理想气体的温度正比于( D ) （A ）气体的体积； （B ）气体分子的压强； （C ）气体分子的平均动量；（D ）气体分子的平均平动动能。
【见第1题提示】5．有两个容器，一个盛氢气，另一个盛氧气，如果两种气体分子的方均根速率相等，那么由此可以得出下列结论，正确的是( A )（A ）氧气的温度比氢气的高；（B ）氢气的温度比氧气的高； （C ）两种气体的温度相同； （D ）两种气体的压强相同。
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气体动力学复习题
1、单位体积流体所具有的质量称为流体的密度。
2、流体运动时内部产生切应力的这种性质叫做流体的黏性。
3、牛顿内摩擦定律表明，流体中的内应力与速度梯度成正比，比例系数即为与
流体种类相关的动力粘度。
4、流体静压力是一个有大小、方向、合力作用点的矢量，它的大小和方向都与
其受压面密切相关。
5、流体静压强的两个重要特性包括：①流体静压强的方向总是垂直且指向该作
用面的，即沿着平面的内法线方向；②流体静止内部任一点处流体静压强在各方向等值。
6、流体中压强相等的各点组成的面称为等压面。
7、等压面具有以下几个重要特性：①等压面也是等势面；②在平衡的流体中通
过每一点的等压面必与该点所受的质量力互相垂直；③两种不想混合平衡流体的交界面必然是等压面。
8、流体静力学基本方程的物理意义是，在静止的不可压缩均质重力流体中，任
何一点的压强势能和位置势能之和是常数，即总势能保持不变。
9、流体静力学基本方程的几何意义是，在重力作用下的连续、均质、不可压缩
流体中，静水头线和计示静水头线均为水平线。
10、以完全真空为基准计量的压强为绝对压强。
11、以当地大气压为基准计量的压强为计示压强。
12、静止液体中，作用在平面上的合力，等于作用在该平面几何中心点处的
静压强与该平面面积的乘积。
13、液体作用在曲面上总压力的垂直分力等于压力体的液体重力。
14、请写出静止液体作用在曲面上总压力的水平分力和垂直分力的表达式，
并说明每个符号的意义。
15、液体作用在沉没物体上的总压力方向垂直向上，大小等于沉没物体所排
开的重量，称它为浮力。
16、流动参量不随时间变化的流动就是定常流动。
17、在不可压缩流体中，流线皆为平行直线的流动为均匀流。
18、均匀流具有下列性质：①各质点的流速相互平行，有效断面为一平面；
②位于同意流线上的各个质点速度相等；③沿流程各有效断面上流速分布相
同，但同一有效断面上各点的流速并不相等；④各质点的迁移加速度皆为零，如流动是均匀的定常流，那么各质点的加速度为零；⑤有效断面上压强分布规律与静止流体相同。
19、流线是这样的一条曲线：在某一瞬时，此曲线上的每一点的速度矢量总
是在该点与此曲线相切。
20、所谓平均流速，指流经有效（过流）断面的体积流量除以有效（过流）
断面面积而得到的商。
21、不可压缩流体沿流管的体积流量是常量。
（定常流动的连续方程）
22、文丘里管的用途是什么结构是怎么组成的文丘里管用于管道中的流量测
量，它由收缩段和扩张段组成。
23、伯努力方程说明，不可压缩理想流体在重力场中做定常流动时，沿流线
单位质量流体的动能、位置势能和压强势能可以互相转化，之和是常数。
24、伯努利方程的几何意义是，不可压缩理想流体在重力场中做定常流动时，
沿流线单位重量流体的速度水头、位置水头与压强水头之和为常数，即总水头线为一平行于基准线的水平线。
25、伯努利方程的物理意义是，单位重量的流体所携带的总能量在经过的路
程上任何位置时保持不变，但其位能、压力能和动能可以相互转换。
26、不可压缩粘性流体总流的伯努利方程表示，为了克服粘性阻力，总流的
机械能是逐渐减少的，实际的总水头线是逐渐降低的。
27、根据动量定理，流体系统动量的时间变化率等于作用在系统上外力的矢
量和。
28、作为判定管道流动状态的标准，雷渃数小于2320时，判定为层流。
29、作为判定管道流动状态的标准，雷渃数大于2320时，判定为紊流。
30、层流流动的沿程损失与平均流速的一次方成正比。
31、紊流流动的沿程损失与平均流速的~2次方成正比。
32、粘性流体在圆管中层流流动时流速与点所在的半径成二次抛物线关系。
33、粘性流体在圆管中层流的平均流速是最大流速的一半。
34、层流流动的沿程损失可以用压强损失、水头损失和功率损失来表示。
35、管路流动的局部损失产生的原因主要有两个：①一是边避的急剧变化；
②二是主流方向的改变。
36、串联管路中间无出流时，流量处处相等，总水头损失等于各段水头损失
之和。
37、并联管路中，每段管路的水头损失都相等，而总流量为各段流量之和。
38、在液体流动过程中，局部位置出现低压，导致原先溶解在液体中的空气
分离出来，出现大量气泡的现象，称为气穴现象。
39、当附着在固体壁面的气泡破灭时，在反复冲击和氧化作用下固体壁面将
受破坏以至剥落脱落，这种由气穴造成的腐蚀作用称为气蚀。
40、通常用气体速度与当地声速的比值称为马赫数。
41、气体一维定常流动连续性方程：气体在流管中流动时，每单位时间内流
过流管中任意两个有效截面的质量流量必定相等。
42、力学相似是指实物流动与模型流动在对应点上物理量都应该有一定的比
例关系。
具体包括几何相似、运动相似及动力相似：
43、几何相似是指模型与原型的全部对应线性长度具有相同的比例，即线性
的比例尺。
44、运动相似是指模型与原型的流场所有对应点、对应时刻的流速方向相同
而流速大小的比例相等，即它们的速度场相似。
45、动力相似是指模型与原型的流场所有对应点作用在流体微团上的各种力
彼此方向相同，而对应大小的比例相等，即它们的运动场相似。
46、近似模型法有三种。
分别是：弗劳德模型法、雷诺模型法和欧拉模型法。
计算题：
1、等压面有关的题
2、动量方程有关的题。