东北大学物理作业答案热学
2024高考物理热力学法则习题集及答案
2024高考物理热力学法则习题集及答案一、选择题1.在一个绝热容器中，一个理想气体经历了以下过程：先等容加热，后绝热膨胀。
根据热力学第一定律，该过程中热量的变化为：A.正值B.零C.负值D.无法确定答案：B.零2.一个物体以初速度v从高度h自由下落至地面，完全转化为内能。
该物体的质量为m，重力加速度为g，则热量的变化为：A.mghB.mgh/2C.mgh/3D.mgh/4答案：B.mgh/23.理想气体在绝热过程中，熵的变化为：A.零B.正值C.负值D.无法确定答案：A.零4.以下哪个物理量不是状态函数？A.压强B.体积C.内能D.温度答案：A.压强5.一个理想气体以体积V1、温度T1存储在一个绝热容器中。
假设该气体的比热容恒定，则经过绝热膨胀后，其体积变为V2，温度变为T2。
根据绝热膨胀定律，以下哪个式子成立？A.V1T1 = V2T2B.V1/T1 = V2/T2C.V1/T2 = V2/T1D.V1T2 = V2T1答案：B.V1/T1 = V2/T2二、填空题1.理想气体在等体过程中，气体对外界所做的功为_________。
答案：零2.在摩尔定容过程中，理想气体的内能变化等于_________。
答案：热量3.理想气体在等温过程中，压强与体积呈_________。
答案：反比4.一个绝热容器内的理想气体，在绝热膨胀过程中，温度_________。
答案：下降5.在绝热过程中，理想气体的熵变等于_________。
答案：零三、计算题1.一个摩尔的理想气体以初始温度300K、初始体积1L存储在一个绝热容器中。
经过绝热膨胀，体积扩大到2L。
已知该理想气体的比热容恒定为20 J/(mol·K)，求气体的终温度。
解：根据绝热膨胀定律，V1T1 = V2T2。
代入已知数据，得到：1 × 300 =2 × T2T2 = 150K所以，气体的终温度为150K。
2.一个理想气体以初始温度200°C、初始体积2m^3存储在一个绝热容器中。
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
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
(完整版)大学物理热学习题附答案
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。
东大传热学考试真题试卷与解析
东大2006—2007学年第二学期期末考试《传热学》试题（A卷）答案一、填空题(每空1分，共20分)1、某物体温度分布的表达式为t=f(x ,y,τ),此温度场为二维（几维）、非稳态（稳态或非稳态）温度场。
2、当等温线图上每两条相邻等温线的温度间隔相同时，等温线的疏密可以直观地反映出不同区域导热热流密度的相对大小。
3、导热微分方程式是根据能量守恒定律和傅里叶定律建立起来的导热物体中的温度场应当满足的数学表达式。
4、工程上常采用肋片来强化传热。
5、换热器传热计算的两种方法是平均温差法和效能-传热单元数法。
6、由于流动起因的不同，对流换热可以区别为强制对流换热与自然对流换热。
7、固体表面附近流体温度发生剧烈变化的薄层称为温度边界层或热边界层，其厚度定义为以过余温度为来流过余温度的99%处。
8、判断两个现象相似的条件是：同名的已定特征数相等；单值性条件相似。
9、凝结有珠状凝结和膜状凝结两种形式，其中珠状凝结有较大的换热强度，工程上常用的是膜状凝结。
10、遵循兰贝特定律的辐射，数值上其辐射力等于定向辐射强度的π倍。
11、单位时间内投射到表面的单位面积上总辐射能为投入辐射，单位时间内离开表面单位面积的总辐射能为该表面的有效辐射，后者包括表面的自身辐射和投入辐射被反射的部分。
二、选择题（每题2分，共16分）1、下列说法不正确的是（D ）A、辐射换热不依赖物体的接触而进行热量传递；B、辐射换热过程伴随着能量形式的两次转化；C、一切物体只要其温度T＞0K，都会不断地发射热射线；D、辐射换热的大小与物体温度差的四次方成正比。
2、大平板采用集总参数法的判别条件是（C）A．Bi>0.1 B．Bi=1 C．Bi<0.1 D．Bi=0.13．已知边界周围流体温度和边界面与流体之间的表面传热系数的称为( C )A.第一类边界条件B. 第二类边界条件C.第三类边界条件D. 初始条件4、在热辐射分析中，把光谱吸收比与波长无关的物体称为（c ）A、黑体；B、透明体；C、灰体；D、绝对白体。
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。
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。
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 +
2×
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。
东北大学大学物理附加题热力学答案.docx
第13章热力学基础作业一、教材：选择填空题1~6 ；计算题：14 , 15, 23 ,二、附加题(->选择题Is摩尔数相同的两种理想气体，一种是氨气，一种是氢气，都从相同的初态幵始经等压膨胀为原来体积的2倍，则两种气体：A(A)对外做功相同，吸收的热量不同；(B)对外做功不同，吸收的热量相同；(C)对外做功和吸收的热量都不同；(D)对外做功和吸收的热量都相同。
2、如图所示的是两个不同温度的等温过程，则A ，(A)I过程的温度高，1过程的吸热多(B)I过程的温度高，II过程的吸热多(C)II过程的温度高，1过程的吸热多o(D)II过程的温度高，II过程的吸热多3、l mol理想气体从p - V图上初态a分别经历如图所示的⑴或(2) 过程到达末态b ,已知T a<T b ,则这两过程中气体吸收的热量0和02的关系是：A(A)0>。
2>0(B)Q2>> 0(C)Q2 < Qx <0(D)< 02 < 0(E)Q\ — 02 > °4、某理想气体z 初态温度为T t 体积为V f 先绝热变化使体积变为 2V r 再等容变化使温度恢复到T r 最后等温变化使气体 整个循环过程中，气体：A(A)向外界放热(B)从外界吸热(C)对外界做正功(D)内能减少 lx 一定量的理想气体，其体积和压强依照2"你的规律变化，其中 a 为已知常数，求：(1)气体从体积H 膨胀到匕所作的功；(2)体积为匕时的温度右与体积为％时的温度门之比。
T 2 P^/nR y/ a 2V }2、1 mol 单原子分子理想气体的循环过程如图的 T —V 图所示r 其中c 点的温度为T c =600K ,试求： (1) ab, be 、co 各个过程系统与外界交换的热量; (2) 循环的效率。
解：(1) a-b 等压过程 必=叫卫-T a ) 因为等压!13IiL=所以 T h = 3QQK必=|心-7>・6232.5丿 b-c 等体过程3a ( = G© TJ= -R(T C - T h )= 3739.5Jc-a 等温过程解：(1)因为 V=a/y[p ,嫦• P dv =所以厂其犷 v,v 2Q ca = nRT ln^= RT c \n2= 3456J岭(2) h= 1- 21=13.38%Q 及3、如图为一循环过程的GV 图线。
大学物理习题集解答 热学2(习题)
p T p T 解： 设初末状态 ( , ) ( , )
11
22
p 1p 221
p T p T 1
1
绝热过程方程： 2 2 1 1
p2 p1
1
T1 T2
1
E1 E2
T1 T2
p2 p1
1
24
3―9 图3―4为一定量的理想气体所经历的循环过程的 T―V图，其中CA为绝热过程，状态A(T1,V1)和状态B(T1,V2) 为已知。求：
( 1) ln V 1
V2
3—10试证明一条等温线和一条绝热线不可能相交两次。
P 证明：假设一条等温线与一条绝热
线相交两次，交点分别为A、B
A
则A、B等温线上
T A T B , E 0
A、B在绝热线上 Q 0 AB
DC B
由热力学第一定律
0
V
Q E A A 0 V B pdV
AB
V p V 解：由绝热过程方程
p
00
V
V
1
p A pdV
V V V 0
V0
0
0
dV
11
1
p V
0
(
01
1
1)
V V0
1
1பைடு நூலகம்
( pV
p0V
)
0
1( 1
p0V 0
pV )
3—8容器内贮有刚性多原子分子理想气体，经准静态绝热 膨胀过程后，压强减小为初压强的一半，求始末状态气体
内能之比E1：E2=？
T
1
V V
1 2
（2）AB为等温过程
Q 1
R T
ln
大学应用物理热学部分的答案及练习题
第5章气体分子动理论5-6 在容积为332.010m -⨯的容器中，有内能为26.7510⨯ J 的刚性双原子分子理想气体。
求:（1）气体的压强；（2）若容器中分子总数为225.410⨯个，则分子的平均平动动能及气体的温度为多少？分析：（1）由一定量理想气体的内能公式和理想气体物态方程可求出气体的压强，刚性双原子分子的自由度5i =。
（2）由分子数密度定义和p nkT =求出T ，最后由气体分子的平均平动动能公式求出分子的平均平动动能。
解：（1）由2M iE RT μ=和MpV RT μ=得气体压强：25322 6.7510 1.3510()5 2.010E p Pa iV-⨯⨯===⨯⨯⨯（2）分子数密度N n V=，则该气体的温度： 53222231.35102.0103.6210()5.4101.3810p pV T K nkNk--⨯⨯⨯====⨯⨯⨯⨯气体分子的平均平动动能为：2322133 1.38103.62107.4910()22k kT J ε--⨯⨯⨯⨯===⨯5-7 自行车轮直径为71.12cm ，内胎截面直径为3cm 。
在03C -的空气里向空胎里打气。
打气筒长30cm ，截面半径为1.5cm 。
打了20下，气打足了，问此时胎内压强是多少？设车胎内最后气体温度为07C 。
分析：可根据理想气体物态方程求解此题。
解： 设向自行车内胎所打的空气的摩尔数为ν由理想气体物态方程pV RT ν=得 ：111p V RT ν=其中，22231111,203010(1.510),3273270p atm V m T K π--==⨯⨯⨯⨯⨯=-+=气打足后，胎内空气的体积 22232371.1210(10)2V mππ--=⨯⨯⨯⨯⨯温度2(7273)280T K K =+=，压强为 2p ， 222RT p V ν=1125222111222222211.01310203010(1.510)280371.1210(10)2702p V RT RT p V T p V V T πππ----⋅⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯∴===⨯⨯⨯⨯⨯⨯52.8410() 2.8()a p atm -=⨯=5-8 某柴油机的气缸充满空气，压缩前其中空气的温度为047C ，压强为48.6110Pa ⨯。
2024高考物理热力学温度计算习题及答案
2024高考物理热力学温度计算习题及答案高考物理试卷中，热力学是一个重要的考点，其中温度计算题目也是必考内容之一。
了解并掌握温度计算的方法，能够帮助同学们在考试中取得更好的成绩。
本文将为大家提供2024年高考物理热力学温度计算习题及答案，帮助同学们进行复习和巩固知识。
一、选择题1. 一根铁杆在100℃时的长度是1m，温度升高到200℃后，它的长度变为多少？A. 1mB. 2mC. 3mD. 4m答案：C. 3m解析：根据线膨胀公式ΔL= αL0ΔT，代入已知数值计算，ΔL =αL0ΔT = 1m × (12 × 10^-6 K^-1) × (200℃ - 100℃) = 1m × 10^-4 = 0.1m，因此铁杆的长度从1m增加到1m + 0.1m = 3m。
2. 某物体在0℃时的长度为L0，在100℃时的长度为L100，该物体的线膨胀系数是α，则它在200℃时的长度是多少？A. L100 + αL0 × 100℃B. L0 + αL100 × 100℃C. L0 + αL0 × 200℃D. L100 + αL100 × 200℃答案：B. L0 + αL100 × 100℃解析：根据线膨胀公式ΔL = αL0ΔT，代入已知数值计算，ΔL =αL100 × 100℃ = α × L0 × 100℃，所以某物体在200℃时的长度为L0 + ΔL = L0 + αL100 × 100℃。
二、计算题1. 一个气缸的初始容积为1m³，所含气体的温度为25℃。
如果将气缸加热至1000℃，气体的体积变为多少？解析：根据理想气体状态方程PV = nRT，假设温度为T1时的体积为V1，温度为T2时的体积为V2，代入已知数值计算，可以得到(V2/T2) = (V1/T1)，即V2 = V1 × T2/T1。
东北大学传热学例题解答
0.9
问：（1） 此管道的散热必须考虑哪些热量传递方式； （2）计算每米长度管道的总散热量。
量为：
假设：1）沿管子长度方向各给定参数都保持不变；2）稳态过程；3）管 道周围的其他固体表面温度等于空气温度 分析：此管道的散热有辐射换热和自然对流换热两种方式。 计算：把管道每米长度上的散热量记为ql。 单位长度上的自然对流散热量qlc为：
13110 k g m 3
c 0.138k J kg K
试计算 1) 此条件下温度计的时间常数; 2) 插入5min后温度计读数的过余温度为初始温度的百分之 几?
解:首先检验是否可用集总参数法.考虑到水银泡柱体的上端面 不直接受热,故
R 2l V 0 . 002 0 . 02 3 0 . 953 10 m 2 A 2 Rl R 2 0 . 20 0 . 001
例7-1 一温度计的水银泡呈圆柱状, 长20mm, 内径为4mm, 初始温度为 t0, 今将其插入到温度较高的储气罐中测量气体温度。设水银泡同气体间 的对流换热表面传热系数 h=11.63W/(m2.K), 水银泡一层薄玻璃的作 用可忽略不计。水银的物性参数如下:
10 . 36 W
m K
1.0
故得：
m w w / 0.51 / 0.8 0.637 0 0 m
根据查表，可得Fo=1.2，故得：
Fo
a
2
0 .12 Fo 1 .2 0 .6 h 5 a 0 .555 10
2
另外由 m 0.637 0
可得
t m 0.637 0 t 0.637 ( 20 1000 ) 1000 376 c
大学物理物理-热力学课后参考答案
m
4 1
Q放
M
CP (T4
T1)
p
2
3
1 Q放 1 T4 T1
p1
Q吸
T3 T2
p2
1
4
0
V
1 2
P2 1 P1 1
T2
T1
1
T1 T2
P1 P2
3 4
P2 1 P1 1
T3
T4
1
T4 T3
P1 P2
1
1
T1
P1 P2
T2
T4
P1 P2
P1 4
VC
VC 4V1
p1
a
c p1/4 b
V1
ca
等稳
W3
P1V1
ln
V1 Vc
P1V1 ln 4
净功
3
W
W1
W2
W3
( 4
ln
4) P1V1
净热
3
Q
W
( 4
ln
4) P1V1
0.636P1V1
三、4
循环效率
算Q1Q2还是算Q1W净
两绝热，算Q只两过程，算W四过程
m 2 3 Q吸 M CP (T3 T2 )
T3
1
1 Q放 Q吸
1 T4 T1 T3 T2
1
P1 P2
Q E W AB过程做功最大 内能增加最多 吸热最多
一、6 C 热二定律
（A）热量不能自发地从低温物体传到 高温物体。
（B）热不能全部变为功而不产生其它影响。 （D）无规则运动的能量不能自发地变为有
规则运动的能量。
一、7 B W图示面积 初终态E 热一比Q
由图 W 0 对外做正功. 由图 PaVa PbVb Ta Tb E 0 Q E W W 0 吸热
(完整版)大学物理热学习题附答案
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。
大学物理习题热学答案(上)
第六章 气体分子运动论一． 选择题⒈（B ）⒉（B ）⒊（C ）⒋（C ）⒌（C ）⒍（C ）⒎（C ）⒏（D ）⒐（D ）⒑（C ）⒒（B ）⒓（B ）⒔（C ）⒕（B ）⒖（D ）⒗（C ）⒘（A ）⒙（B ）⒚（B ） 二． 填空题⒈（本题5分）4573⑴描述物体运动状态的物理量，称为状态参量（如热运动状态的参量为p 、V 、T ）。
⑵表征个别分子状况的物理量（如分子的大小、质量、速度等）称为微观量。
⑶表征大量分子集体特性的物理量（如p 、V 、T 、C 等）称为宏观量。
⒉（本题5分）4083体积、温度和压强分子的运动速度（或分子运动速度、分子的动量、分子的动能） ⒊（本题5分）4002 ⑴m/s kg 102124⋅⨯-.⑵s m 1031228⋅⨯/ ⑶Pa 1045⨯ ⒋（本题3分）4029gM RT mol 2ln⒌（本题3分）4028 m 10323⨯. ⒍（本题5分）4018kT 23 kT 25 mol )25(M MRT ⒎（本题5分）401612.5 J 20.8 J 24.9 J⒏（本题5分）554535 310⒐（本题5分）4072⑴ 1 ⑵ 2 ⑶310 ⒑（本题3分）45721 4⒒（本题3分）5336 1:1:1⒓（本题3分）4282⑵ ⑴⒔（本题3分）4032氩 氦⒕（本题5分）4036⑴⎰∞)d (vv v Nf⑵⎰⎰∞∞)d ()d (vvv v f vv vf⑶⎰∞)d (vv v f⒖（本题3分）4459⑴⎰∞100)d (v v f ⑵⎰∞100)d (v v Nf⒗（本题5分）4034⑴分布在P v ～∞速率区间的分子数占总分子数的百分率 ⑵分子平动动能的平均值 ⒘（本题3分）4666降低⒙（本题5分）4040m/s 1000m/s 21000⒚（本题5分）4055-17s 105.42⨯cm 106-5⨯⒛（本题3分）4956221.（本题3分）45611 m o l2 m o l M M三． 计算题⒈（本题10分）4062解：据力学平衡条件，当水银滴刚好处在管的中央维持平衡，表明左、右两边氢气的体积相等，压强也相等。
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第12章 气体动理论 作 业一、教材：选择填空题 1，2，4 计算题：14，16，20，21 二、附加题（一）、选择题1、某种理想气体,体积为V ,压强为p ，绝对温度为T ，每个分子的质量为m ，R 为普通气体常数，N 0为阿伏伽德罗常数，则该气体的分子数密度n 为 A(A) pN 0/(RT ). (B) pN 0/(RTV ). (C) pmN 0/(RT ). (D) mN 0/(RTV ).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) pV/m . (B) pV / (kT ) . (C) pV /(RT ) . (D) pV /(mT ) .3、两瓶质量密度相等的氮气和氧气(氮气和氧气视为理想气体)，若它们的方均根速率也相等，则有：C(A) 它们的压强p 和温度T 都相等. (B) 它们的压强p 和温度T 都都不等. (C) 压强p 相等,氧气的温度比氮气的高. (D) 温度T 相等, 氧气的压强比氮气的高.（二）、计算题1、 将 1 mol 温度为 T 的水蒸气分解为同温度的氢气和氧气，求氢气和氧气的内能之和比水蒸气的内能增加了多少？（所有气体分子均视为刚性分子）解： 1mol H 2O 的内能 32iE R T R T== 分解成 1mol H 2 522i E RT RT ==0.5mol O 2 50.524i E RT RT ==5533244E RT RT RT RT ∆=+-=2、一瓶氢气和一瓶氧气温度相同.若氢气分子的平均平动动能为6.21×10－21J ，求:(1) 氧气分子的平均平动动能和方均根速率; (2) 氧气的温度解：（1）()()212236.21102k k o H kT J εε-===⨯因为 r m s v =和 ()232k o kT ε=所以483/rms v m s == （2）()232k o kT ε=300T K =3、设一理想气体系统由 N 个同种气体分子组成，其速率分布函数为：⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧>≤<-≤<=)(0)2(2)0()(0000002v v v v v vv v v v v v a a a f 式中0v 为已知速率值，a 为待求常数求：（1）用已知值表示常数 a ；（2）分子的最概然速率；（3）N 个分子的平均速率；（4）速率在0到20v 之间的分子数；（5）速率在20v到0v 之间分子的平均速率。
解：（1）有归一化条件()01f v d v ∞=⎰ 000200021v v v a a vdv a v dv v v ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭⎰⎰1a v =（2）当 0v v = 时，()f v a = 为最大值所以0p v v = （3） ()00022000002v v v a a v vf v dv v dv a v vdv v v v ∞⎛⎫==+-= ⎪⎝⎭⎰⎰⎰（4）()0108v N N Nf v dv ∆==⎰（5）()002238v v NN Nf v dv ∆==⎰()00201027247389v v vf v Ndv v N v v N N ===∆⎰4、在相同温度下,2摩尔氢气和1摩尔氦气分别放在两个容积相同的容器中。
试求两气体(1)分子平均平动动能之比;(2)分子平均总动能之比;(3)内能之比;(4)方均根速率之比;(5)压强之比;(6)密度之比.解 因为氢气的自由度i=5;氦气的自由度i=3 (1) 31:12kt kt kt kT εεε==氢氦： (2) 5:32k k k i E kTE E ==氢氦：(3)RT i M m E 2⋅=，3:10＝：氦氢E E (4) M RT V 32= ，2:222=氦氢：V V (5)N P nkT kT V ==， :2:1P P =氢氦 (6) PMRTρ=，1:1＝：氦氢ρρ5、已知()f v 是气体速率分布函数。
N 为总分子数，n 为单位体积内的分子数, p v为最概然速率。
试说明以下各式的物理意义。
()201v 0(1)()(2)()(3)()(4)(v)d v (5)d pv Nf v dv f v dv Nf v dv Nf f v ∞⎰⎰⎰v v v()()200120v v 1(6)()(7)d (8)v v d v (9)v (v)d v/(v)d v2p v f v dv f m f f f v ∞∞∞∞⎰⎰⎰⎰⎰v v v解（1）dv v Nf )(表示分布在v v dv +范围内的分子数（2）dv v f )(表示vv dv +范围内的分子数占总分之数的百分比（3）dv v v v Nf ⎰21)(表示速率在12vv 之间的分子数（4）v v v d )(0⎰∞Nf 表示速率大于0v 的分子数（5）()⎰p f v v v 0d 表示速率区间0p v 的分子数占总分子数的百分率(6)⎰v v dv v f 21)(表示速率在12vv 区间内的分子数占总分之数的百分比.（7）()⎰∞p f v v v d 表示分布在pv∞速率区间的分子数在总分子数中占的百分率（8）()v v v d 212f m ⎰∞表示分子平动动能的平均值． （9）v v v/v v v v d )(d )(0⎰⎰∞∞f f 表示速率大于v 0的那些分子的平均速率第13章 热力学基础 作 业一、教材：选择填空题 1~6；计算题： 14，15, 23， 二、附加题（一）、选择题1、摩尔数相同的两种理想气体，一种是氦气，一种是氢气，都从相同的初态开始经等压膨胀为原来体积的2倍，则两种气体 A (A) 对外做功相同，吸收的热量不同.(B) 对外做功不同，吸收的热量相同. (C) 对外做功和吸收的热量都不同. (D) 对外做功和吸收的热量都相同.2、如图所示的是两个不同温度的等温过程，则 A (A) Ⅰ过程的温度高，Ⅰ过程的吸热多. (B) Ⅰ过程的温度高，Ⅱ过程的吸热多. (C) Ⅱ过程的温度高，Ⅰ过程的吸热多. (D) Ⅱ过程的温度高，Ⅱ过程的吸热多.3、1mol 理想气体从p －V 图上初态a 分别经历如图所示的(1)b ，已知T a <Tb ，则这两过程中气体吸收的热量Q 1和Q 2的关系是： A (A) Q 1 > Q 2 > 0 .(B) Q 2> Q 1 > 0 .(C) Q 2 < Q 1 <0 . (D) Q 1 < Q 2 < 0 .(E) Q 1 = Q 2 > 0 .4、某理想气体，初态温度为T ，体积为V ，先绝热变化使体积变为2V ，再等容变化使温度恢复到T ，最后等温变化使气体回到初态，则整个循环过程中，气体： A (A) 向外界放热. (B) 从外界吸热. (C) 对外界做正功. (D) 内能减少（二）、计算题 1、一定量的理想气体，其体积和压强依照V =p a的规律变化，其中a 为已知常数,求：(1) 气体从体积V 1膨胀到V 2所作的功；(2) 体积为V 1时的温度T 1与体积为V 2时的温度T 2之比.解：（1）因为V =p a ， 所以22a p V =2211222212121211V V V V V V a W pdV dV a a V V V VV 骣-÷ç÷===-=ç÷ç÷桫蝌 （2）2121111222221222a V T PV R V V a T PV R V V V n n ===2、1 mol 单原子分子理想气体的循环过程如图的T —V 图所示，其中c 点的温度为T c =600K ，试求：(1) ab 、bc 、ca 各个过程系统与外界交换的热量; (2) 循环的效率. 解：（1）a-b 等压过程(),ab p m b a Q C T T n =-因为等压 a ba bRT RT V V n n = 所以300b T K =()56232.52ab b a Q R T T J =-=-b-c 等体过程()(),33739.52bc V m c b c b Q C T T R T T J n =-=-=c-a 等温过程ln ln 23456a ca c c bVQ RT RT J V n ===（2）1=13.38%Q Q h =-放吸3、如图为一循环过程的T-V 图线。
该循环的工作物 质为ν mol 的理想气体， C V 和 γ 均已知且为常数。
已知a 点的温度为T 1，体积为V 1，b 点的体积为V 2，ca 为绝热过程，求：(1) c 点的温度； (2) 循环的效率. 解：（1）ca 为绝热过程11112c V T V T g g --=)1112c V T T V g -骣÷ç÷=ç÷÷ç桫（2）a-b 等温过程211ln ab VQ RT V n =b-c 等体过程()11,1,121bc V m c V m V Q C T T C T V g n n -骣骣÷ç÷ç÷ç÷=-=-÷çç÷÷÷çç桫÷ç桫1111121,1,,2212222111111ln 11=1-1-ln ln lnV m V m V m V V V V C T C R C V V V V Q V V V Q RT R R V V V g g g n h n ---骣骣骣骣骣骣鼢?珑?鼢?珑?鼢?珑?鼢?--+-鼢?珑?珑?鼢?鼢?珑?鼢?珑?鼢?桫桫桫珑?桫桫桫=-==放吸4、在等压过程中，0.28千克氮气从温度为293K 膨胀到373K ，问对外作功和吸热多少?内能改变多少?解 等压过程: 2121()()mW P V V R T T M=-=-()32808.31373293 6.651028J =⨯⨯-=⨯ ()()J T T C M m Q p 4121033.229337331.82728280⨯=-⨯⨯⨯=-=据J E W E Q 41066.1,⨯=∆+∆=5、1摩尔的单原子理想气体，温度从300K 加热到350K 。
其过程分别为(1)容积保持不变；(2)压强保持不变。
在这两种过程中求：(1)各吸取了多少热量；(2)气体内能增加了多少；(3)对外界作了多少功.解 已知气体为1 摩尔单原子理想气体31,2V m C R M ==(1) 容积不变。