南華大學熱學復習資料

1、一、煤油燃燒后所產生的混合氣體按質量計，各成分的百分比為：的氮，的二氧化碳和的水。（1）求該混合氣體的平均摩爾質量；（2）雙原子分子的自由度取5，三原子分子的自由度取6，混合氣體視為理想氣體，求該混合氣體在標準狀態(tài)下的內能。二、設溫度為、分子質量為、總分子數為的某理想氣體服從麥克斯韋分布律。求：（1）分子速率處在到區(qū)間內的分子數；（2）該區(qū)間內分子的平均速率。五、選溫度及體積作為系統的狀態(tài)參量。已知，求理想氣體經可逆過程從狀態(tài)到達狀態(tài)時熵的增量。設理想氣體的定體摩爾熱容量為常量。地球大氣溫度的垂直分布用準靜態(tài)絕熱模型來處理更符合實際。試證明溫度梯度為式中的、分別是所考慮高度地點的壓強、質量密度

2、及溫度，是大氣的比熱容比。八、假定氣體中分子之間的作用力是一種有心力，它與分子間距之間的關系為其中為某一整數，為常量。（1）試用量綱分析法找出分子碰撞截面面積與分子之間平均相對速率、摩爾質量以及常量之間的關系；（2）這種氣體的粘滯系數 ()與溫度之間的關系是怎樣的？十、理想氣體從狀態(tài)出發(fā)，經等溫膨脹到達狀態(tài)，從狀態(tài)經等容降溫到達狀態(tài)，最后從狀態(tài)經絕熱壓縮回到狀態(tài)。設過程均為準靜態(tài)過程，且、已知。求循環(huán)效率。十、選溫度及壓強作為系統的狀態(tài)參量。已知，求理想氣體經可逆過程從狀態(tài)到達狀態(tài)時熵的增量。設理想氣體的定壓摩爾熱容量為常量。 八、假定氣體中分子之間的作用力是一種有心力，它與分子間距之間的關系

3、為其中為某一整數，為常量。（1）試用量綱分析法找出分子平均自由程與分子之間平均相對速率、摩爾質量以及常量之間的關系；（2）這種氣體的擴散系數()與溫度之間的關系是怎樣的？六、地球大氣溫度的垂直分布用準靜態(tài)絕熱模型來處理更符合實際。試證明大氣高度與當地溫度之間的關系為這里的是地面的溫度，是定壓比熱容，是重力加速度五、某氣體服從狀態(tài)方程，內能為，和是常量。試證明：在準靜態(tài)絕熱過程中，氣體滿足方程常量，其中。一、空氣中幾種主要成分的分壓百分比是的氮，的氧，約的氬。（1）試計算空氣的在標準狀態(tài)下的質量密度；（2）單原子分子的自由度取3，雙原子分子的自由度取5，將空氣視為理想氣體，求空氣在標準狀態(tài)下的內

4、能。 1、都是的氫氣和氦氣（均視為理想氣體），它們的分子平均平動動能相等，但分子數密度不相同，則A）溫度相同，壓強也相同 (B) 溫度和壓強都不相同(C) 內能相同，壓強不相同 （D）內能和壓強都不相同 2、如果在一容積固定的容器內，理想氣體分子的平均速率提高為原來的2倍，則溫度和壓強分別提高為原來的（A）2倍，2倍 （B）4倍，2倍 （C）2倍，4倍 （D）4倍，4倍 3、在一容積固定的容器內，儲有一定量的理想氣體，當氣體溫度升高為原來的4倍時，氣體分子的平均速率和平均自由程分別變?yōu)樵瓉淼模ˋ）1倍，1倍 （B）2倍，1倍 （C）1倍，2倍 （D）2倍，2倍 4、分子自由度的理想氣體在等壓膨

5、脹的情況下，系統對外所做的功與系統從外界吸收的熱量之比等于（A） （B） （C） （D） 5、關于熱功轉換和熱量傳遞過程，有下面一些敘述（a）一切熱機的效率都只能小于1（b）熱量不能從低溫物體向高溫物體傳遞（c）功可以全部變?yōu)闊崃?，而熱量不能全部變?yōu)楣Γ╠）熱量從高溫物體向低溫物體傳遞過程是不可逆過程關于以上敘述（A）只有（c）（d）正確 （B）只有(a)（c）（d）正確 （C）只有（a）（d）正確 （D）全部正確 二、填空題（每小題3分，共15分）1、人體正常體溫為 36.5 ，這在華氏溫標中相當于 。2、水結成冰時，熱力學第一定律 中的 0， 0， = 0（填>、=或<）。3、

6、某理想氣體按常量的規(guī)律經歷一準靜態(tài)過程，已知，則該過程的摩爾熱容 4.5R 。4、大體說來，分子平均動能大過勢能時，物質處于 態(tài)；分子勢能大過平均動能時，物質處于 態(tài)；分子平均動能與勢能相當時，物質處于 態(tài)。5、由 梯度引起的粘性現象與動量的傳遞相聯系；由 梯度引起的熱傳導現象與能量的傳遞相聯系；由 梯度引起的擴散現象與質量的傳遞相聯系。 1、三個容器中裝有同種理想氣體，其分子數密度之比為，方均根速率之比為，則其壓強之比為（A）1：2：4 (B) 4：2：1 (C) 4：1：1 （D）4：1：2 2、一定量的某種理想氣體分子速率遵循麥克斯韋速率分布。設溫度為和時的最概然速率分別為和，分子速率分

7、布函數的最大值分別為和，若>,則（A）>，> （B）>，< （C）<，> （D）<，< 3、在一容積固定的容器內，儲有一定量的理想氣體，當氣體溫度升高為原來的4倍時，氣體分子的平均速率和平均碰撞頻率分別變?yōu)樵瓉淼模ˋ）2倍，4倍 （B）2倍，2倍 （C）4倍，2倍 （D）4倍，4倍 4、分子自由度的理想氣體在等壓膨脹的情況下，系統對外所做的功與系統從外界吸收的熱量之比等于（A） （B） （C） （D） 1、水的沸點為100 ，這在華氏溫標中相當于 。2、冰化成水時，熱力學第一定律 中的 0， 0， 0（填>、=、<或不能確定）。

8、3、某理想氣體按常量的規(guī)律經歷一準靜態(tài)過程，已知，則該過程的摩爾熱容 。4、熱力學第二定律的克勞修斯表述是 ；熱力學第二定律的數學表達式為 。5、真實氣體的范德瓦耳斯狀態(tài)方程為 ，其中 為 氣體所有分子所占有的體積，而 稱為氣體的內壓強。1、能量均分定理為_。（2分）2、熱力學第二定律的開爾文表述_，熱力學第二定律的克勞修斯表述為_。（4分）3、設一理想氣體，用符號+、- 、0 分別表示P，V，T的增加、減少和不變。A為+表示外界對系統作正功，Q為+表示系統吸收熱量，u為+表示系統內能增加，試填下表：（共8分，錯2格扣1分）改變量過程 TVPAUQ等壓等溫等容絕熱4、玻爾茲曼分子按能量分布律為

9、_。（2分）5、 克拉伯龍方程是_。（2分）6、氮分子的有效值徑為3.8×10-10m，則其在標準狀態(tài)下的平均自由程為_和碰撞頻率為_。（4分）8、熱力學第一定律表述為_其數學表達式為_。（3分）2、測得某種理想氣體的比熱容為1.4，其定容摩爾熱容量Cv為_，定壓摩爾熱容量CP為_。（2分）3、如圖所示，判斷過程中各物理量的正、負符號，并填入下表，規(guī)定系統對外作功A取正，系統吸熱Q取正號，內能增加U為正號，其ab為絕熱過程。（4分）過程ATQUabbcca循環(huán)abca5、氮分子的有效直徑為3.8×10-10m,則其在標準狀態(tài)下的平均自由程為_和碰撞頻率為_。（2分）8、克拉

10、伯龍方程為_，它可以反映相變過程的臨界曲線的斜率。（2分）9、一容器內貯有氧氣，其壓強P=1.0atm，溫度t =27，則其單位體積內的分子數為 _；氧分子的質量_；最可幾率為_；方均根速率為_。（4分）11、麥克斯韋速率分布律為_。（2分）12、熱力學第一定律表述為_ _。（2分）1、熱學是物理學的一個重要部分，是研究_的理論。（2分）2、一支刻度均勻的溫度計，在水的冰點示數為5°，沸點時示數為95°，用它測量40的物體，所得示數是_。（2分）3、物體的溫度恒定，用華氏溫度計測得為167.00°F，用攝氏溫度測得的數值應當為_，折算成理想氣體溫度計的溫度為_K。

11、（2分）4、能量均分定理為_。（2分）5、由分子運動論得到理想氣體壓強公式：_，氣體壓強的微觀本質是_。（2分）7、若取氧氣分子的有效直徑d=3.5×10-10米，則氧氣分子在標準狀態(tài)下的平均自由程為_和碰撞頻率為_。（2分）12、熱力學第二定律的開爾文表述是_ _?？颂K修斯表述是_ _。（2分）1、 容積為4升的容器中盛有1.03×1023個的氫分子，如果氣體的壓強為1atm，則氫分子的方均根速率為_；氫氣的溫度為_。（2分）2、 計算空氣分子在標準狀態(tài)下的平均自由程為_和碰撞頻率為_。（已知分子的有效直徑d=3.5×10-10m，空氣的平均分子量為29）。（4

12、分）8、如圖所示，判斷過程中各物理量的正、負符號，并填入下表，規(guī)定系統對外作功A取正，系統吸熱Q取正號，內能增加U取正號。（4分）過程ATQUabbcca循環(huán)abca10、系統發(fā)生熱傳遞的必要條件是_，國際單位制中，基本的熱學物理量是_，它的單位名稱是_，國際代號為_。（2分）2、計算氧氣分子在標準狀態(tài)下的平均自由程為_和碰撞頻率為_。（已知分子的有效直徑d=3.5×1010m，氧氣的分子量為32）。（4分）4、熱力學第二定律的開爾文表述為_；克勞修斯表述為_。（4分）5、溫度為27.0時，氮氣分子的最可幾速率=_，平均速率=_，方均根速率=_。（3分）8、克拉伯龍方程的表達式為_。

13、（2分）9、平衡態(tài)是指_。（2分）11、學習熱學課程，是態(tài)函數的物理量有_。（可舉2個以上）（2分）2、在右面的TV圖上畫出（1）等容過 程；（2）等壓過程；（3）等溫過程；（4）絕熱過程的過程曲線。（4分）3、標準狀態(tài)下的22.4升氧氣和22.4升的氦氣相混合，則氦原子的平均能量是_，氧分子的平均能量是_氦氣所具有的內能與系統總內能之比為_。（分子看作剛性）（4分）4、在三種輸運現象中，粘滯現象輸運的是_；熱傳導現象輸運的是_；擴散現象輸運的是_。（4分）6、應用熱力學第二定律就把物質的狀態(tài)方程和內能或焓聯系起來，分別可以得到=_=_。（4分）1、1mol氧氣和2mol氦氣組成混合氣體，在標

14、準狀態(tài)下，氧分子的平均能量為_，氦原子的平均能量為_氦氣與氧氣內能之比_。（分子作剛性處理）（4分）2、如右圖所示，理想氣體從同一等溫線分別經歷一絕熱過程ba和兩個多方過程ca、da到達相同的末態(tài)。試判斷ca過程的熱容量為_，da過程的熱容量為_。（填正、負、零）（4分）3、右圖所示為麥克斯韋速率分布曲線，圖 中A，B兩部分面積相等，試說明圖中V0的物理意義是_。（4分）4、在標準狀態(tài)下氫氣的粘滯系數為8.40×10-6kg·m-1s-1，則氫氣的平均自由程為_，氫分子的有效直徑_。（4分）7、一摩爾單原子理想氣體，在一個大氣恒壓 下，從0被加熱到100，該氣體的熵變 是_

15、。（4分）9、已知水的熔解熱為l=3.34×10-3J/ kg，冰的比容為1.0905×10-3m3/ kg, 水的比容為1.000×10-3m3/ kg,要使冰熔點降低1，需加 _壓力。(4分)4、實際氣體的內能是其中所有分子_和分子之間的_的總和。（2分）5、某種氣體在27、1atm時，分子平均碰撞頻率為6.3×109S-1，若溫度不變，壓強降至1.0×10-3mmHg，其平均碰撞頻率為_，氣體壓強恒定，分子平均自由程與氣體溫度成_比（填正或反）。（3分）6、氮氣為剛性分子組成的理想氣體，其分子的平動自由度數為_；轉動自由度數為_；分子內原

16、子間的振動自由系數為_。（3分）7、如圖所示為麥克斯韋速率分布曲線，其中斜線劃出的曲邊梯形面積的物理意義是_。（2分）8、在標準狀態(tài)下的氧氣分子平均平動能_，方均根速率為_，在10-6mm3內含有個_分子。（3分）9、試舉出三種不可逆過程的實例：_；_；_。（3分）10、熵的變化反映了系統所經歷過程的某種性質，自然界一切與熱現象有關的實際宏觀過程都是_過程，孤立系統內的總的熵變都是_（填增加、不變或減少）。（2分）11、理想氣體在準靜態(tài)過程中，熱力學第一定律的數學表達式為_，一定量的理想氣體，從同一態(tài)分別經歷等溫、等壓和絕熱過程，使氣體體積增加一倍，其中以_過程，氣體對外作功最大；_過程對外作

17、功最小。（3分）3、測得某種理想氣體的比熱容比r為1.4 ,其定容摩爾容Cv為_,定壓摩爾熱容Cp為_。（2分）6、熱力學第二定律的克勞修斯表述是_。（2分）7、質量為0.056kg氦氣（看作理想氣體），等壓加熱使其溫度由7升到27,它的內能增加了_,對外作功_,氦氣吸熱_。（3分）11、一個不受外界影響的“孤立系統”，其內部發(fā)生的過程，總是由幾率_的狀態(tài)向幾率_的狀態(tài)進行，由包含微觀狀態(tài)數目_的宏觀狀態(tài)向包含微觀狀態(tài)數目_的宏觀狀態(tài)進行。（2分）2、計算氮氣分子在標準狀態(tài)下的平均自由程為_和碰撞頻率為_（已知分子的有效直徑d=2.8×10-10m，氮氣分子的分子量為28）。（2分）4、氣體從非平衡態(tài)到平衡態(tài)的過程,叫做輸運過程,常見的有_、_、_三種過程。（3分）6、平衡態(tài)是指_。（2分）7、在熱學課程中，是態(tài)函數的物理量有_（可舉2個以上）。（2分）8、理想氣體CP>CV的原因是_。（2分）9、設理想氣體，用符號+、-、0分別表示P，V，T的增加、減少和不變，A為+表示外界對系統作正功，Q為+表示系統吸收熱量，U為+表示系統增加內能增加試填下表：（5分）改變量過程TVPAUQ等壓等溫+等容絕熱11、氧氣為剛性分子組成的理想氣體，其分子的平衡自由度數為_，轉