大學(xué)物理復(fù)習(xí)題熱學(xué)公開(kāi)課一等獎(jiǎng)?wù)n件省課獲獎(jiǎng)?wù)n件

大學(xué)物理復(fù)習(xí)題（熱學(xué)）一、選擇題2、氣缸中有一定量氦氣（視為抱負(fù)氣體），通過(guò)絕熱壓縮，使其體積變?yōu)楸緛?lái)二分之一，問(wèn)氣體分子平均速率變?yōu)楸緛?lái)幾倍？（D）1、如圖所示，一絕熱密閉容器，用隔板提成相等兩部分，左邊盛有一定量抱負(fù)氣體，壓強(qiáng)為P0,右邊為真空。今將隔板抽去，氣體自由膨脹，當(dāng)氣體達(dá)成平衡時(shí)，氣體壓強(qiáng)是（B）注：溫度不變、熵增加第1頁(yè)3、已知，氫氣和氧氣溫度相同，下列說(shuō)法哪個(gè)是正確？（A）、氧分子質(zhì)量比氫分子大，因此氧氣壓強(qiáng)一定大于氫氣壓強(qiáng)。（D）、氧分子質(zhì)量比氫分子大，因此氫分子方均根速率比氧分子方均根速率大。（C）、氧分子質(zhì)量比氫分子大，因此氫氣分子速率一定大于氧分子速率。（B）、氧分子質(zhì)量比氫分子大，因此氧氣密度一定大于氫氣密度。(D)4、設(shè)有某些過(guò)程：（１）兩種不一樣氣體在等溫下混合；（２）抱負(fù)氣體在定容下降溫；（３）液體在等溫下汽化；（４）抱負(fù)氣體在等溫下壓縮（５）抱負(fù)氣體絕熱自由膨脹在這此些過(guò)程中，使系統(tǒng)熵增加過(guò)程是（A)、（１）、（２）、（３）（Ｂ）、（２）、（３）、（４）（Ｃ）、（３）（４）、（５）（Ｄ）、（１）、（３）、（５）（Ｄ）第2頁(yè)5、“抱負(fù)氣體和單一熱源接觸作等溫膨脹時(shí)，吸取熱量所有用來(lái)對(duì)外作功”，對(duì)此說(shuō)法，有如下評(píng)論，哪種是正確：（A）不違反熱力學(xué)第一定律，但違反熱力學(xué)第二定律。（B）不違反熱力學(xué)第二定律，但違反熱力學(xué)第一定律。（C）不違反熱力學(xué)第二定律，也不違反熱力學(xué)第一定律。（D）違反熱力學(xué)第二定律，也違反熱力學(xué)第一定律。[C]6、溫度為T(mén)時(shí)，在方均根速度為＋30m/s速度區(qū)間內(nèi)，H2和O2兩種氣體分子數(shù)占總分子數(shù)百分比相比較，則有：[C]O2H2vf(v)第3頁(yè)7、抱負(fù)氣體絕熱地向真空自由膨脹，體積增大為本來(lái)兩倍，則始、末兩態(tài)溫度Ｔ１與Ｔ２和始、末兩態(tài)氣體分子平均自由程

1、

2關(guān)系為（Ｂ）8、在一密閉容器中，有Ａ、Ｂ、Ｃ三種抱負(fù)氣體，處于平衡狀態(tài)。Ａ種氣體分子數(shù)密度為n1,它產(chǎn)生壓強(qiáng)為Ｐ１，Ｂ種氣體分子數(shù)密度為２n１,Ｃ種氣體分子數(shù)密度為３n1,則混合氣體產(chǎn)生壓強(qiáng)為（Ａ）３P1(B)4P1,(C)5P1,(D)6P1答案：（Ｄ）9、一定抱負(fù)氣體內(nèi)能E隨體積V變化關(guān)系為一條直線，則此直線表達(dá)過(guò)程為何過(guò)程？VE0（A）、等溫過(guò)程；（B）、等壓過(guò)程（C）、等容過(guò)程；（D）絕熱過(guò)程第4頁(yè)（10）、設(shè)有下列過(guò)程（1）用活塞遲緩地壓縮絕熱容器中抱負(fù)氣體。（設(shè)無(wú)摩擦）（2）用遲緩地旋轉(zhuǎn)葉片使絕熱容器中水溫上升。（3）冰溶解為水。（4）一種不受空氣阻力及其摩擦力作用單擺擺動(dòng)。其中是可逆過(guò)程是：（A）（1）、（2）、（3）、（4）（B）（1）、（2）、（3）（C）（1）、（3）、（4）（D）（1）、（4）（D）第5頁(yè)（11）、有關(guān)熱功當(dāng)量功轉(zhuǎn)換和熱量傳遞過(guò)程，有下面某些說(shuō)法：（1）功完全能夠變?yōu)闊崃浚鵁崃坎荒芡耆優(yōu)楣?；?）一切熱機(jī)效率都只能不大于1；（3）熱量不能從低溫物體向高溫物體傳遞；（4）熱量從高溫物體向分低溫物體傳遞是不可逆。以上論述：（A）只有（2）、（4）正確（B）只有（2）、（3）、（4）正確（C）只有（1）、（3）、（4）正確（D）所有正確（A）第6頁(yè)12、如圖，一定量抱負(fù)氣體，由平衡態(tài)A變到平衡狀態(tài)B（PA=PB),則無(wú)論通過(guò)什么過(guò)程，系統(tǒng)必然（A）對(duì)外做正功；（B）內(nèi)能增加（C）從外界吸熱；（D）向外界放熱。ABVP[B]第7頁(yè)13、在一種以勻速度u運(yùn)動(dòng)容器中，盛有分子質(zhì)量為m某種單原子抱負(fù)氣體。若使容器突然停頓運(yùn)動(dòng)，則氣體狀態(tài)達(dá)成平衡后，其溫度增量Ｔ＝？第8頁(yè)14、如圖所示（１）假如氣體膨脹過(guò)程為a-1-b,則氣體對(duì)外做功為多少？（２）假如氣體進(jìn)行a-２-b-１-a循環(huán)過(guò)程，則氣體對(duì)外做功為多少？Ｓ１a12Ｓ2bVP第9頁(yè)1、氫氣質(zhì)量為3.3

10-24g,假如每秒有1023個(gè)氫分子沿著與容器器壁法線成45度角方向以105m/s速率撞擊2.0cm2面積上（碰撞是完全彈性),則此氫氣壓強(qiáng)為多少？(2.33105Pa)2、某容器內(nèi)分子數(shù)密度為1020m-3,每個(gè)分子質(zhì)量為3

10-27Kg,設(shè)其中1／6分子數(shù)發(fā)速率V＝200m/s垂直地向容器一壁運(yùn)動(dòng)，而其他5/6分子或者離開(kāi)此壁，或者平行此壁運(yùn)動(dòng)，且分子與容器壁碰撞為彈性，則：（1）每個(gè)分子作用于器壁沖量為多少？（2mV=1.2

10-24Kg.m/s)(2）每秒碰于此器壁單位面積上分子數(shù)n0=?(1／6nV=3.3

1021個(gè))(3)作用于此器壁上壓強(qiáng)為多少？1/3nmv2=4

10-3Pa二、填空題第10頁(yè)表達(dá)12vv分子總數(shù)。速率處于間隔V1－V2之內(nèi)分子平動(dòng)動(dòng)能之和(C)數(shù)次觀測(cè)某一分子速率，發(fā)覺(jué)其速率大于V0幾率＝第11頁(yè)4、用分子總數(shù)N，氣體分子速率分布函數(shù)f(v)表達(dá)下列各量:（1）速率大于V0分子數(shù)＝（2）速率大于V0那些分子平均速率＝5、當(dāng)氫氣和氦氣壓強(qiáng)和體積以及溫度均相等時(shí)，它們質(zhì)量之比為內(nèi)能之比為1：2第12頁(yè)6、已知H2最可幾速率（最概然速率）為2023m/s,則O2最可幾速率是多少？（設(shè)兩種氣體溫度相同）7、一容器貯有某種抱負(fù)氣體，其分子平均自由程為

0，當(dāng)氣體熱力學(xué)溫度降到本來(lái)二分之一，但體積不變，分子作用球半徑不變，則此時(shí)平均自由程為多少？(500m/s)

0（P＝nkTT/P不變)8、熵是定量量度，若一定量抱負(fù)氣體經(jīng)歷一種等膨脹過(guò)程，它熵將9、同一種抱負(fù)氣體定壓摩爾熱容ＣＰ大于ＣＶ，其原因是：熱力學(xué)系統(tǒng)無(wú)序性增加

在等壓升溫過(guò)程中，氣體要膨脹而對(duì)外做功，因此要比氣體等容升溫過(guò)程中多吸取一部分能量第13頁(yè)10、熱力學(xué)第二定律統(tǒng)計(jì)意義是自然進(jìn)行過(guò)程是由熱力學(xué)概率小宏觀狀態(tài)向熱力學(xué)概率大宏觀狀態(tài)進(jìn)行.11、熵增加原理內(nèi)容是在一種孤立系統(tǒng)或絕熱系統(tǒng)中，其熵永不減少，對(duì)于可逆過(guò)程，熵不變，不可逆系統(tǒng)，熵增加。12、在熱力學(xué)中，作功和傳遞熱量有著本質(zhì)區(qū)分，作功是通過(guò)傳遞熱量是通過(guò)13、某種氣體，（視為抱負(fù)氣體）在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下密度=0.0894kg/m3,則該氣體定壓摩爾熱容CP＝定容摩爾熱容CV分子之間互相作用物體作宏觀位移(機(jī)械功)是氫氣第14頁(yè)14、如圖為一絕熱容器，兩邊分別裝有質(zhì)量相等，溫度相同H2和O2，開(kāi)始時(shí)絕熱板固定，然后釋放之，（不計(jì)摩擦)，在達(dá)成新平衡位置后，若比較兩邊溫度，則成果是：（A）H2比O2溫度高；（B）O2比H2溫度高；（C）H2與O2溫度同樣高。[B]H2,VO2,V15、準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程與可逆過(guò)程關(guān)系可逆過(guò)程一定是準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程；而準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程不一定是可逆過(guò)程；假如不計(jì)摩擦，則準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程就是可逆。另外非平衡過(guò)程一定是不可逆過(guò)程。16、熱學(xué)第二定律開(kāi)爾文體現(xiàn)和克勞修斯體現(xiàn)是等價(jià)，表白在自然界中與熱現(xiàn)象有關(guān)實(shí)際宏觀過(guò)程都是不可逆。開(kāi)爾文表述指出了過(guò)程是不可逆，克勞修斯體現(xiàn)指出了過(guò)程是不可逆.功變熱熱傳導(dǎo)第15頁(yè)17、能量按自由度均分原理內(nèi)容是：18、在Ｐ－Ｖ圖上（１）系統(tǒng)某一準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程用（２）系統(tǒng)某一平衡態(tài)用：（３）系統(tǒng)某一循環(huán)過(guò)程用：在平衡態(tài)下，氣體分子每一種也許自由度平均動(dòng)能都等于一條曲線表達(dá)；一種點(diǎn)表達(dá)；一條封閉曲線表達(dá)氣體真空閥門(mén)19、抱負(fù)氣體絕熱自由膨脹打開(kāi)閥門(mén)后，問(wèn)：1）氣體吸熱？2）氣體溫度？3）氣體內(nèi)能？4）氣體做功？第16頁(yè)例：如圖一絕熱容器中活塞在一外力F作用緩緩被壓縮，由本來(lái)V0變到V0／2，求外力作功是多少？V0

T0V0／2

解：設(shè)左右兩室末態(tài)溫度分別為T(mén)1和T2，其內(nèi)能增加為E1和E2，因容器是絕熱，故外力作功應(yīng)等于容器內(nèi)能增加：

20、證明邁耶公式ＣP=CV+R第17頁(yè)第18頁(yè)證明:絕熱過(guò)程抱負(fù)氣體對(duì)外做功能夠表達(dá)為例：設(shè)以N2氣（剛性抱負(fù)氣體）為工作物質(zhì)進(jìn)行卡諾循環(huán)，在絕熱過(guò)程中，氣體體積增大到本來(lái)2倍，求循環(huán)效率。第19頁(yè)例：、證明題：在下列抱負(fù)多種過(guò)程中，哪些過(guò)程也許發(fā)生，哪些過(guò)程不也許發(fā)生，為何？（1）等容加熱時(shí)，內(nèi)能減少，同步壓強(qiáng)升高；（2）等溫壓縮時(shí)，壓強(qiáng)升高，同步吸熱；（3）等壓壓縮時(shí)，內(nèi)能增加，同步吸熱；（4）絕熱壓縮時(shí)，壓強(qiáng)升高，同步內(nèi)能增加。第20頁(yè)例：如圖所示，Ｃ是固定絕熱壁，Ｄ是可活動(dòng)，Ｃ、Ｄ將容器提成兩部分，開(kāi)始時(shí)，Ａ、Ｂ兩室中各裝入同種類抱負(fù)氣體，它們溫度Ｔ、體積Ｖ、壓強(qiáng)P均相同，并與大氣壓強(qiáng)相平衡?，F(xiàn)對(duì)Ａ、Ｂ兩部分氣體緩緩地加熱，當(dāng)對(duì)Ａ和Ｂ給予相等熱量Ｑ后來(lái)，Ａ室中氣體溫度升高度數(shù)與Ｂ室中氣體溫度升高度數(shù)之比為7:5.(1)求該氣體定容摩爾熱容ＣＶ和定壓摩爾熱容ＣＰ

（２）Ｂ室中氣體吸取熱量有百分之幾用于對(duì)外做功。ＡＢＣＤ解（1）第21頁(yè)ＡＢＣＤ解（1）又(2)、Ｂ室氣體作功為Ｂ室氣體吸取熱量轉(zhuǎn)化為功成百分比為第22頁(yè)例：一定量抱負(fù)氣體，其狀態(tài)在Ｖ-T圖上沿著一條直線從平衡態(tài)a變到平衡態(tài)b（如圖)（Ａ）、這是一種吸熱降壓過(guò)程；（Ｂ）、這是一種吸熱升壓過(guò)程（Ｃ）、這是一種放熱降壓過(guò)程；（Ｄ）這是一種絕熱降壓過(guò)程V1V2VabT1T2T答案：（Ａ）第23頁(yè)例：、某抱負(fù)氣體在Ｐ－Ｖ圖上等溫線與絕熱線相交于Ａ點(diǎn)，如圖，已知Ａ點(diǎn)壓強(qiáng)Ｐ１＝２

１０５Ｐa,體積Ｖ１＝0.5

10-3m3,并且Ａ點(diǎn)處等溫線斜率與絕熱線斜率之比為0.714,現(xiàn)使氣體從Ａ點(diǎn)絕熱膨脹至Ｂ點(diǎn)，其體積體積Ｖ２＝１

10-3m3,求：（１）Ｂ點(diǎn)處壓強(qiáng)；（２）在此過(guò)程中氣體對(duì)外做功。ＡＢＶ１Ｖ２ＶＰ０Ｐ１解：等溫過(guò)程：第24頁(yè)ＡＢＶ１Ｖ２ＶＰ０Ｐ１由題意可知：（２）、第25頁(yè)例：一卡諾（可逆）熱機(jī)，其低溫?zé)嵩礈囟葹椋?=300K,高溫?zé)嵩礈囟葹椋?＝4０0K,每一循環(huán)對(duì)外作凈功8000J.現(xiàn)維持低溫?zé)嵩礈囟炔蛔?，提升高溫?zé)嵩礈囟龋蛊涿看窝h(huán)對(duì)外作凈功10000J.若兩個(gè)卡諾（可逆）熱機(jī)都工作在相同兩條絕熱線之間，試求：（１）第二個(gè)循環(huán)熱機(jī)效率；（２）第二個(gè)循環(huán)熱機(jī)高溫?zé)嵩礈囟?；P0300K4０0K解：第26頁(yè)P(yáng)0300K4０0K解：第27頁(yè)例題：一定H2經(jīng)歷圖示循環(huán)，其中ab為等溫線，bc為等體線,ca為絕熱線，試求效率為多少？Va2VaVPabcQTQV第28頁(yè)例題：一定量抱負(fù)氣體經(jīng)歷如圖所示循環(huán)過(guò)程，已知Tc=300K,TB=400K,求循環(huán)效率。ABCD絕熱絕熱VP解：第29頁(yè)ABCD絕熱絕熱VP第30頁(yè)例題、有２１０－３m3剛性雙原子抱負(fù)氣體，其內(nèi)能為６.７５１０2J.(1)試求氣體壓強(qiáng)；（２）設(shè)分子總數(shù)為５.４１０２２個(gè)，求分子平均平動(dòng)動(dòng)能及氣體溫度。第31頁(yè)例題、一定量某種抱負(fù)氣體，開(kāi)始時(shí)處于壓強(qiáng)為Ｐ０＝１.2１０6Ｐa體積為Ｖ０＝8.31１０-3m3,溫度為T(mén)０＝３００Ｋ初態(tài)，后經(jīng)一等體過(guò)程上升到T１＝４５０Ｋ，再經(jīng)一等溫過(guò)程降回到P＝P０末態(tài).已知該抱負(fù)氣體等壓摩爾熱容量與等體摩爾熱容量之比CP/CV=5/3.求(1)Cp與CV(2)氣體從始態(tài)變到末態(tài)全過(guò)程中從外界吸取熱量.第32頁(yè)ＶＰ(2)整個(gè)過(guò)程中第33頁(yè)ＶＰ第34頁(yè)例題、一定量剛性雙原子分子抱負(fù)氣體，開(kāi)始時(shí)處于壓強(qiáng)為Ｐ０＝１１０５Ｐa體積為Ｖ０＝４１０-3m3,溫度為T(mén)０＝３００Ｋ初態(tài)，后經(jīng)等壓膨脹過(guò)程上升到T１＝４５０Ｋ，再經(jīng)絕熱過(guò)程溫度降回到T２＝３００Ｋ，求氣體在整個(gè)過(guò)程中對(duì)外做功。ＶＰ第35頁(yè)例題、一定量某單原子分子抱負(fù)氣體裝在封閉氣缸里，此氣缸有可活動(dòng)活塞.開(kāi)始時(shí)處于壓強(qiáng)為Ｐ０＝１atm,體積為Ｖ1＝1l

.現(xiàn)將該氣體在等壓加熱直到體積為本來(lái)兩倍,然后在等體積下加熱直到