《大学物理教学课件》热学复习

的热量、外界对气体所作的功。
解：1）等容过程： A 0
2）等压过程：
Q
E
m M mol
CV T
623 J
E
m M mol
CV T
623 J
Q
m M mol
C pT
1040
J
A Q E 417J
3）绝热过程 Q 0 A E 623J
a
9
而且它们都处于平衡状态，则它们
m M
A）温度相同，压强相同
B）温度、压强都不相同
√C）温度相同，但氦气压强大于氨气的压强
D）温度相同，但氦气压强小于氨气的压强
a
V PV M
RT
P RT
M
1
3、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
V1 / V2=1 / 2 ，则其内能之比E1 / E2为:
9VA、2→分一C别等定经温量历过理的程想过；气程A体→是从D：体绝A积热→V过B1 等程膨压。胀过其到程中体；吸积
a c2
热最多的过程:
1b
O
V
√A）是A→B。 B）是A→C 。 C）是A→D。P A
B
D）既是A→B，也是A→C，
两过程吸热一样多。
a
o V1
C D V2 4 V
16、下列各图所示的速率分布曲线，哪一图中的两条曲线能 是同一温度下氮气和氦气的分子速率分布曲线？
解：设c状态的体积为V2，则由于a，c p
两状态故的温度相同，V2p=1V41=Vp1 1V2 /4
p1 a
循环过程
ΔE = 0 , Q =A ．
而在a→b等体过程中功 在b→c等压过程中功
A1= 0． p1/4 b
A2 =p1(V2－V1) /4 = p1(4V1－
V1
V1)/4在=3cp→1Va1等/4温过程中功
1、三个容器A、B、C中装有同种理想气体，其分子数密度相
同，而方均根速率之比为：
(v
2 A
)
1 2
:
(v
B
2
)
1 2
:
(vC
2
)
1 2
1:2:4
则其压强之比 pA : pB : pC 为：
√ A)1: 2 : 4 B )4 : 2 :1 C )1: 4 :16 D)1: 4 : 8
2、一瓶氦气和一瓶氨气密度相同，分子平均平动动能相同，
(A) 3 / 10．
(B) 1 / 2．
√(C) 5 / 6．
(D) 5 /3
a
2
4、图示的两条曲线分别表示在相同温度下氧气和氢气分子的速 率分布曲线；令 (v p )O2 和 （v p ) H2 分别表示氧气和氢气的最概然速 率，则
A）图中a 表示氧气分子的速率分布曲线； (v p )O2 （/ v p ) H2 4
√B）图中a 表示氧气分子的速率分布曲线；(v p )O2 （ / v p ) H2 1 / 4
C）图中ｂ表示氧气分子的速率分布曲线；(v p )O2 （ / v p ) H2 1 / 4
D）图中ｂ表示氧气分子的速率分布曲线；(v p )O2 （/ v p ) H2 4
f (v ) a
b
O
a
v
2
=
4RT0ln
2
∴
=A9=.4R1T×010+34JRT0ln 2=RT0 (1+ 4ln 2 )
氮气内能改变
E
CV
(T
T0 )
5 2
R(4T0
T0 )
=15RT0 /2=1.87×104
氮气在全部过程中吸收的热量a Q =△E+A=2.81×104 J． 7
5过 状2、一态如个c，图等最所体后示过经，程等有达温一到过定压程量强而的为完理p1成/想4的一气b个体态循，，环从再．初经状求过态该一a循个(p环等1,V过压1)程过开中程始系达，到统经 对外作的功A和所吸的热量Q．
f(v )
f(v )
(A)
√(B)
O
vO
v
f(v )
f(v )
(C)
(D)
Байду номын сангаас
O
vO
v
a
5
46、1mol 理想气体在T1 = 400K 的高温热源与T2 = 300K的低温 热源间作卡诺循环（可逆的）。在400K 的等温线上起始体 积为V1 = 0.0 01m3，终止体积V2 = 0.005m3，试求此气体在 每一循环中 1）从高温热源吸收的热量Q1 。 2）气体所作的净功A 。3）气体传给低温热源的热量Q2 。
解：该氮气系统经历的全部过程如图．
体设积初为态V、的温压度强为为Tp．0、在体全积部为过V程0、中温氮度气为对T外0，所而作终的态功压强为p0、
A = A (等压)+ A (等温)
A A
(等压) (等温)
= p0(2 V0－V0)=RT0 =4 p0 V0ln (2 p0 / p0)
=
4
p0
V0ln
Q =A∴=[(3AA/34=)=－Ap11lnV+4A1]l2np+1(VAV132/=V[(13) /=4)－pa1lVn41l]np41V1
c V
8
55、0.02kg 的氦气（视为理想气体），温度由17 0C升为27 0C，
若在升温过程中，1）体积保持不变；2）压强保持不变；
3）不与外界交换热量。试分别求出气体内能的改变、吸收
3
5、bca为理想气体绝热过程，b1a和b2a是任意过程，则上述两 过程中气体作功与吸收热量的情况是:
A） b1a过程放热，作负功；b2a过程放热，作负功．
√B） b1a过程吸热，作负功；b2a过程放热，作负功．
C）b1a过程吸热，作正功；b2a过程吸热，作负功．
D） b1a过程放热，作正功；b2a过程吸热，作正p功．
解：1）在高温热源等温膨胀时，吸热。
Q1
A RT
ln V2 V1
5.35 103 J
2）由热机效率： 1 T2 1
T1 4
A 1 A Q1 1.34 103 J
Q1 4
4
3） Q2 Q1 A 4.01103 J
a
6
49、一气缸内盛有1 mol温度为27 ℃，压强为1 atm的氮气(视 作刚性双原子分子的理想气体)．先使它等压膨胀到原来体积 的两倍，再等体升压使其压强变为2 atm，最后使它等温膨胀 到压强为1 atm．求：氮气在全部过程中对外作的功，吸的热 及其内能的变化．(普适气体常量R=8.31 J·mol－1·K－1)