大學(xué)物理-熱學(xué)必考題

1.

有

2×103

m3剛性雙原子分子理想氣體，其內(nèi)能為6.75×102

J．(1)

試求氣體的壓強(qiáng)；

(2)

設(shè)分子總數(shù)為

5.4×1022個(gè)，求分子的平均平動(dòng)動(dòng)能及氣體的溫度．

(玻爾茲曼常量k＝1.38×1023

J·K1)

2.

一瓶氫氣和一瓶氧氣溫度相同．若氫氣分子的平均平動(dòng)動(dòng)能為

=6.21×1021

J．試求：

(1)

氧氣分子的平均平動(dòng)動(dòng)能和方均根速率．

(2)

氧氣的溫度．

(阿伏伽德羅常量NA＝6.022×1023

mol-1，玻爾茲曼常量k＝1.38×1023

J·K1)

3.

一定量的某單原子分子理想氣體裝在封閉的汽缸里．此汽缸有可活動(dòng)的活塞(活塞與氣缸壁之間無(wú)摩擦且無(wú)漏氣)．已知?dú)怏w的初壓強(qiáng)p1=1atm，體積V1=1L，現(xiàn)將該氣體在等壓下加熱直到體積為原來(lái)的兩倍，然后在等體積下加熱直到壓強(qiáng)為原來(lái)的2倍，最后作絕熱膨脹，直到溫度下降到初溫為止，

(1)

在p－V圖上將整個(gè)過(guò)程表示出來(lái)．

(2)

試求在整個(gè)過(guò)程中氣體內(nèi)能的改變．

(3)

試求在整個(gè)過(guò)程中氣體所吸收的熱量．(1atm＝1.013×105

Pa)

(4)

試求在整個(gè)過(guò)程中氣體所作的功．

4.1mol理想氣體在T1

=400K的高溫?zé)嵩磁cT2

=300K的低溫?zé)嵩撮g作卡諾循環(huán)（可逆的），在400K的等溫線(xiàn)上起始體積為V1

=

0.001m3，終止體積為V2

=

0.005m3，試求此氣體在每一循環(huán)中(1)

從高溫?zé)嵩次盏臒崃縌1(2)

氣體所作的凈功W(3)

氣體傳給低溫?zé)嵩吹臒崃縌2

5.

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(guò)程如圖所示．其中a－b、c－d為等體過(guò)程，b－c為等溫過(guò)程，d－a為等壓過(guò)程．試求：

(1)

d－a

過(guò)程中水蒸氣作的功Wda(2)

a－b

過(guò)程中水蒸氣內(nèi)能的增量ab(3)

循環(huán)過(guò)程水蒸汽作的凈功W(4)

循環(huán)效率

(注：水蒸汽自由度i

=6,

水蒸汽的摩爾質(zhì)量Mmol＝18×10-3

kg，1atm=1.013×105

Pa)

6.1mol雙原子分子理想氣體作如圖的可逆循環(huán)過(guò)

程，其中1－2為直線(xiàn)，2－3為絕熱線(xiàn)，3－1為等溫線(xiàn)．已知T2

=2T1，V3=8V1

試求：

(1)

各過(guò)程的功，內(nèi)能增量和傳遞的熱量；(用

T1和已知常量表示)

(2)

此循環(huán)的效率．

7.1mol的單原子分子理想氣體，從初態(tài)A出發(fā)，經(jīng)歷如圖循環(huán)過(guò)程，求：

(1)

各過(guò)程中系統(tǒng)對(duì)外作的功、內(nèi)能的變化和吸收的熱量；

(2)

整個(gè)循環(huán)過(guò)程系統(tǒng)對(duì)外作的總功及凈吸熱；

(3)

該循環(huán)的效率；

8.

如圖所示代表一以He氣(氦氣,可視為理想氣體)為工作物質(zhì)的循環(huán)過(guò)程,

圖中V1=2V2,p1=3p2.

試問(wèn)：（1）該循環(huán)過(guò)程是代表熱機(jī)還是致冷機(jī)？

（2）如果是熱機(jī)求出該熱機(jī)的循環(huán)效率；

如果是致冷機(jī)則求出該致冷機(jī)的致冷系數(shù)e.

9.

有一制冷空調(diào)器,

夏天制