大學(xué)物理-熱學(xué)-復(fù)習(xí)題

大學(xué)物理熱學(xué)試卷一、選擇題：1、三個(gè)容器A、B、C中裝有同種理想氣體，其分子數(shù)密度n相同，而方均根速率之比為＝1∶2∶4，那么其壓強(qiáng)之比∶∶為：(A)1∶2∶4．(B)1∶4∶8．(C)1∶4∶16．(D)4∶2∶1．［］2、溫度為T時(shí)，在方均根速率的速率區(qū)間內(nèi)，氫、氨兩種氣體分子數(shù)占總分子數(shù)的百分率相比擬：那么有〔附：麥克斯韋速率分布定律：，符號exp(a)，即ea.〕 (A) (B) (C) (D)溫度較低時(shí)溫度較高時(shí)[]3．氣體在狀態(tài)變化過程中，可以保持體積不變或保持壓強(qiáng)不變，這兩種過程(A)一定都是平衡過程．(B)不一定是平衡過程．(C)前者是平衡過程，后者不是平衡過程．(D)后者是平衡過程，前者不是平衡過程．［］4．在以下說法(1)可逆過程一定是平衡過程．(2)平衡過程一定是可逆的．(3)不可逆過程一定是非平衡過程．(4)非平衡過程一定是不可逆的．中，哪些是正確的？(A)(1)、(4)．(B)(2)、(3)．(C)(1)、(2)、(3)、(4)．(D)(1)、(3)．［］5．一定量的理想氣體，從p－V圖上初態(tài)a經(jīng)歷(1)或(2)過程到達(dá)末態(tài)b，a、b兩態(tài)處于同一條絕熱線上(圖中虛線是絕熱線)，那么氣體在(A)(1)過程中吸熱，(2)過程中放熱．(B)(1)過程中放熱，(2)過程中吸熱．(C)兩種過程中都吸熱．(D)兩種過程中都放熱．［］6．有兩個(gè)相同的容器，容積固定不變，一個(gè)盛有氨氣，另一個(gè)盛有氫氣〔看成剛性分子的理想氣體〕，它們的壓強(qiáng)和溫度都相等，現(xiàn)將5J的熱量傳給氫氣，使氫氣溫度升高，如果使氨氣也升高同樣的溫度，那么應(yīng)向氨氣傳遞熱量是：(A)6J.(B)5J.(C)3J.(D)2J.［］7．理想氣體卡諾循環(huán)過程的兩條絕熱線下的面積大小(圖中陰影局部)分別為S1和S2，那么二者的大小關(guān)系是：(A)S1>S2．(B)S1=S2．(C)S1<S2．(D)無法確定．［］8、一定量理想氣體經(jīng)歷的循環(huán)過程用V－T曲線表示如圖．在此循環(huán)過程中，氣體從外界吸熱的過程是(A)A→B．(B)B→C．(C)C→A．(D)B→C和B→C．［］9、“理想氣體和單一熱源接觸作等溫膨脹時(shí)，吸收的10、熱量全部用來對外作功．〞對此說法，有如下幾種評論，哪種是正確的？(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)第一定律，也不違反熱力學(xué)第二定律．(D)違反熱力學(xué)第一定律，也違反熱力學(xué)第二定律．［］如圖，一定量的理想氣體，由平衡狀態(tài)A變到平衡狀態(tài)B(pA=pB)，那么無論經(jīng)過的是什么過程，系統(tǒng)必然(A)對外作正功．(B)內(nèi)能增加．(C)從外界吸熱．(D)向外界放熱．［］二、填空題11、某容器內(nèi)分子數(shù)密度為1026m-3，每個(gè)分子的質(zhì)量為3×10-27kg，設(shè)其中1/6分子數(shù)以速率v＝200m/s垂直地向容器的一壁運(yùn)動(dòng)，而其余5/6分子或者離開此壁、或者平行此壁方向運(yùn)動(dòng)，且分子與容器壁的碰撞為完全彈性的．那么每個(gè)分子作用于器壁的沖量ΔP＝_______________；(2)每秒碰在器壁單位面積上的分子數(shù)＝________________；(3)作用在器壁上的壓強(qiáng)p＝___________________．12、一氣體分子的質(zhì)量可以根據(jù)該氣體的定體比熱來計(jì)算．氬氣的定體比熱cV=0.314kJ·kg1·K1，那么氬原子的質(zhì)量m=__________．(波爾茲曼常量k×1023J/K)13、在無外力場作用的條件下，處于平衡態(tài)的氣體分子按速度分布的規(guī)律，可用________________分布律來描述．如果氣體處于外力場中，氣體分子在空間的分布規(guī)律，可用__________分布律來描述．14、一定質(zhì)量的理想氣體，先經(jīng)過等體過程使其熱力學(xué)溫度升高一倍，再經(jīng)過等溫過程使其體積膨脹為原來的兩倍，那么分子的平均自由程變?yōu)樵瓉淼腳______倍．15、水的定壓比熱為．有1kg的水放在有電熱絲的開口桶內(nèi)，如下圖．在通電使水從30℃升高到80℃的過程中，電流作功為×105J，那么過程中系統(tǒng)從外界吸收的熱量Q=______________．16、常溫常壓下，一定量的某種理想氣體(其分子可視為剛性分子，自由度為i)，在等壓過程中吸熱為Q，對外作功為W，內(nèi)能增加為，那么W/Q=_____________．_____________．17、剛性雙原子分子的理想氣體在等壓下膨脹所作的功為W，那么傳遞給氣體的熱量為__________．18、有摩爾理想氣體，作如下圖的循環(huán)過程acba，其中acb為半圓弧，ba為等壓線，pc=2pa．令氣體進(jìn)行ab的等壓過程時(shí)吸熱Qab，那么在此循環(huán)過程中氣體凈吸熱量Q_______Qab．(填入：＞，＜或＝)19、由絕熱材料包圍的容器被隔板隔為兩半，左邊是理想氣體，右邊真空．如果把隔板撤去，氣體將進(jìn)行自由膨脹過程，到達(dá)平衡后氣體的溫度__________(升高、降低或不變)，氣體的熵__________(增加、減小或不變)．三、計(jì)算題20．水蒸氣分解為同溫度T的氫氣和氧氣H2O→H2＋O2時(shí)，1摩爾的水蒸氣可分解成1摩爾氫氣和摩爾氧氣．當(dāng)不計(jì)振動(dòng)自由度時(shí)，求此過程中內(nèi)能的增量．21．當(dāng)氫氣和氦氣的壓強(qiáng)、體積和溫度都相等時(shí)，求它們的質(zhì)量比和內(nèi)能比．〔將氫氣視為剛性雙原子分子氣體〕22．一氧氣瓶的容積為V，充了氣未使用時(shí)壓強(qiáng)為p1，溫度為T1；使用后瓶內(nèi)氧氣的質(zhì)量減少為原來的一半，其壓強(qiáng)降為p2，試求此時(shí)瓶內(nèi)氧氣的溫度T2．及使用前后分子熱運(yùn)動(dòng)平均速率之比．23．有1mol剛性多原子分子的理想氣體，原來的壓強(qiáng)為1.0atm，溫度為27℃，假設(shè)經(jīng)過一絕熱過程，使其壓強(qiáng)增加到16atm．試求：(1)氣體內(nèi)能的增量；(2)在該過程中氣體所作的功；(3)終態(tài)時(shí)，氣體的分子數(shù)密度．×105Pa，玻爾茲曼常量k=×10-23J·K-1,普適氣體常量R=8.31J·mol-1·K-1)氦氣的溫度改變多少？24．氣缸內(nèi)貯有36g水蒸汽(視為剛性分子理想氣體)，經(jīng)abcda循環(huán)過程如下圖．其中a－b、c－d為等體過程，b－c為等溫過程，d－a為等壓過程．試求：d－a過程中水蒸氣作的功Wdaa－b過程中水蒸氣內(nèi)能的增量ab循環(huán)過程水蒸汽作的凈功W循環(huán)效率(注：循環(huán)效率＝W/Q1，W為循環(huán)過程水蒸汽對外作的凈功，Q1為循環(huán)過程水蒸汽吸收的熱量，1atm×105Pa大學(xué)物理熱學(xué)答卷選擇題：CCBABCBACB填空題11、×10-24kgm/s ×1028m-2ｓ-14×103Pa 12、×1026kg13、麥克斯韋玻爾茲曼14、215、－×105J參考解：如果加熱使水經(jīng)歷同樣的等壓升溫過程，應(yīng)有Q′=ΔE+W′=mc(T2－T1)可知ΔE=mc(T2－T1)－W′現(xiàn)在通電使水經(jīng)歷等壓升溫過程，那么應(yīng)有∵Q=ΔE+W′－W電∴Q=mc(T2－T1)－W電×105J16．17．18．19．不變增加三、計(jì)算題20．解：當(dāng)不計(jì)振動(dòng)自由度時(shí)，H2O分子,H2分子,O2分子的自由度分別為6,5,5．1分∴1molH2O內(nèi)能E1=3RT1molH2或O2的內(nèi)能．2分故內(nèi)能增量＝RT3RT=(3/4)RT．2分21．解：由pV=RT和pV=RT2分得===．2分由E(H2)=RT和 4分得=∵=(p、V、T均相同)，∴=．2分22．解：p1V=RT1p2V=RT2∴T2=2T1p2/p12分 3分23．解：(1)∵剛性多原子分子i=6，1分∴K2分J2分(2)∵絕熱W=－ΔE=－7.48×103J(外界對氣體作功)2分(3)∵p2=nkT2∴n=p2/(kT2)=1.96×1026個(gè)/m33分24．解：水蒸汽的質(zhì)量M＝36×10-3kg水蒸汽的摩爾質(zhì)量Mmol＝18×10-3kg，i=6(1)Wda=pa(Va－Vd)=－5.065×103J2分(2)ΔEab=(M/Mmol)(i/2)R(Tb－Ta)=(i/2)Va(pb－pa)×104J2分(3)