热学试题1---4及答案

热学模拟试题一

一、 填空题

1.

lmol 的单原子分子理想气体，在1atm 的恒定压强下，从0℃加热到100℃， 则气体的内能改变了_____J ．(普适气体常量R=8.31J ·mol -1·k -1)。

2.

右图为一理想气体几种状态变化过程的p-v 图，其中MT 为等温线，MQ 为绝热线，在AM,BM,CM 三种准静态过程中： (1) 温度升高的是___ 过程； (2) 气体吸热的是______ 过程． 3.

所谓第二类永动机是指 _______________________________________ ；它不可能制成是因为违背了___________________________________。 4.

处于平衡状态下温度为T 的理想气体，kT 2

3

的物理意义是 ___________________________.(k 为玻尔兹曼常量).

5.

图示曲线为处于同一温度T 时氦（原子量

4）、氖(原子量20)和氩(原子量40)三种气体分子的速率分布曲线。其中：

曲线(a)是______ 分子的速率分布曲线； 曲线(b)是_________气分子的速率分布曲线； 曲线(c)是_________气分子的速率分布曲线。

6.

处于平衡态A 的一定量的理想气体，若经准静态等体过程变到平衡态B ，将从外界吸收热量416 J ，若经准静态等压过程变到

与平衡态B 有相同温度的平衡态C ，将从外界吸收热量582J ，所以，从平衡态A 变到平衡态C 的准静态等压过程中气体对外界所作的功为_____________________。

7. 一定量的某种理想气体在等压过程中对外作功为200J ．若此种气体为单原子分子气体，则该过程中需吸热__________J ；若为双原子分子气体，则需吸热_____________J 。

8.

一定量的理想气体，在p —T 图上经历一个如图所示的循环过程（a→b→c→d→a），其中a→b ，c→d 两个过程是绝热过程，则该循环的效率

η=_________________。

9. 某种单原子分子组成的理想气体，在等压过程中其摩尔热容量

为 ；在等容过程中其摩尔热容量为 ；在等温过程中其摩尔热容量为 ；在绝热过程中其摩尔热容量为 。

10. 理想气体由某一初态出发，分别做等压膨胀，等温膨胀和绝热

膨胀三个过程。其中：等压膨胀过程内能 ；等温膨胀过程内能 ；绝热膨胀过程内

能 。

二、 选择题

1.

有一截面均匀两端封闭的圆筒，中间被一光滑的活塞分隔成两边，如果其中一边装有1克的氢气，则另一边应装入： （A ）

16

1

克的氧气才能使活塞停留在中央。 （B ） 8克的氧气才能使活塞停留在中央。 （C ） 32克的氧气才能使活塞停留在中央。

（D ） 16克的氧气才能使活塞停留在中央。 [ D ] 2.

按经典的能均分原理，每个自由度上分子的平均动能是： （A ） kT ； （B ）

kT 2

3

； P(atm)

T(K)

O

5

a b

c

d

300

400

（C ）kT 2

1

； （D ）RT 。 [ C ] 3.

有二容器，一盛氢气，一盛氧气，若此两种气体之方均根速率相等，则： （A ） 它们的压强相同； （B ） 它们的密度相同； （C ） 它们的温度相同； （D ） 氢气的温度比氧气的高；

（E ） 氧气的温度比氢气的高。 [ E ]

4. 在理想气体中，声速v 与温度T 的关系为：

（A ） 2T v ∝； （B ） T v ∝； （C ） 21T v ∝； （D ） 34T v ∝；

（E ） 4

1T

v ∝。 [ C ]

5. 一密闭容器存有气体，其平均自由程为λ，当绝对温度降至原来一半，但体积不变，分子作用

球大小不变，此时平均自由程为： （A ） λ2； （B ） λ2；

（C ） λ；

（D ）

λ2

1。 [ C ]

6. 某一热机每一循环吸入1Q 的热量，放出2Q 的热量，则热机效率为：

（A ） 121Q Q -

=η

；

（B ）

1

21Q Q -

η；

（C ）

12

1Q Q Q +≤

η；

（D ） 1

2Q Q =

η。 [ A ]

7. 用p 和T 表示压强和温度，l 表示相变潜热，v 1和v 2分别表示两相比容，则克拉珀龙方程为：

（A ） )

(12v v T l dp dT -=；

（B ） )(12v v T l dT dp -=；

（C ） )

(12v v l l dT dp -=；

（D ） )

(12v v Tl dT dp -=。 [ B ]

8. 设在一过程中，外界传给系统的热量Q ，系统内能的增量为ΔU ，系统对外界作功W ，下列哪

一个是正确的？ （E ） Q U W +∆=； （F ） Q U W -∆=； （G ）

W

Q U -=∆；

（H ）

W U Q -∆-=。 [ C ]

9. 质量一定的理想气体，从相同状态出发，分别经历等温过程、等压过程和绝热过程，使其体积

增加一倍．那么气体温度的改变(绝对值)在

（B ） 绝热过程中最大，等压过程中最小； （C ） 绝热过程中最大，等温过程中最小； （D ） 等压过程中最大，绝热过程中最小；

（E ） 等压过程中最大，等温过程中最小。 [ D ]

10. 两个容器内盛有相同的理想气体，其压强和分子数相同，但容积和温度则不同，分别为和，现

将这两个容器连通，则熵的变化与

（A ）

21T T +成正比； （B ）

21T T 成正比； （C ）

2

12

214)(T T T T +成正比；

（D ） ⎥⎦

⎤

⎢⎣⎡+212214)(ln T T T T 成正比。 [ D ]

三、 计算题

1.

如图所示，C 是固定的绝热壁，D 是可动活塞，C 、D 将容

器分成A 、B 两部分。开始时A 、B 两室中各装入同种类的理想气体，它们的温度T 、体积V 、压强p 均相同，并与大气压强相平衡。现对A 、B 两部分气体缓慢地加热，当对A 和B 给予相等的热量Q 以后，A 室中气体的温度升高度数与B 室中气体的温度升高度数之比为5：3。 （1）求该气体的定容摩尔热容C V 和定压摩尔热容C P 。 （2）B 室中气体吸收的热量有百分之几用于对外作功？

解:(1)对A 、B 两部分气体缓慢地加热,皆可看作准静态过程,两室内是同种气体,而且开始时两

部分气体的P 、V 、T 均相等,所以两室的摩尔数M/μ也相同.

A 室气体经历的是等容过程,

B 室气体经历的是等压过程,所以A 、B 室气体吸收的热量分别为