热学复习题

热学复习题

一、选择题 1、4569

一个容器内贮有1摩尔氢气和1摩尔氦气，若两种气体各自对器壁产生的压强分别为p1和p2，则两者的大小关系是： (A) p1> p2． (B) p1< p2．

(C) p1＝p2． (D)不确定的． ［ ］ 2、5601

一容器内装有N1个单原子理想气体分子和N2个刚性双原子理想气体分子，当该系统处在温度为T的平衡态时，其内能为

35135kT+kT)． (B) (N1+N2) (kT+kT)． 222223553 (C) N1kT+N2kT． (D) N1kT+ N2kT． ［ ］

2222 (A) (N1+N2) (

3、4012

关于温度的意义，有下列几种说法：

(1) 气体的温度是分子平均平动动能的量度．

(2) 气体的温度是大量气体分子热运动的集体表现，具有统计意义． (3) 温度的高低反映物质内部分子运动剧烈程度的不同．

(4) 从微观上看，气体的温度表示每个气体分子的冷热程度． 这些说法中正确的是

(A) (1)、(2) 、(4)． (B) (1)、(2) 、(3)．

(C) (2)、(3) 、(4)． (D) (1)、(3) 、(4)． ［ ］ 4、4014

温度、压强相同的氦气和氧气，它们分子的平均动能?和平均平动动能w有如下关系： (A) ?和w都相等． (B) ?相等，而w不相等．

(C) w相等，而?不相等． (D) ?和w都不相等． ［ ］ 5、4452

压强为p、体积为V的氢气（视为刚性分子理想气体）的内能为：

53(A) pV ． (B) pV．

22 (C) pV ． (D) 1pV． ［ ］

26、4015

1 mol刚性双原子分子理想气体，当温度为T时，其内能为

(A) 3RT． (B)3kT．

225 (C)RT． (D)5kT． ［ ］

22 （式中R为普适气体常量，k为玻尔兹曼常量） 7、5056

E一定质量的理想气体的内能E随体积V的变化关系为一直

线(其延长线过E~V图的原点)，则此直线表示的过程为： (A) 等温过程． (B) 等压过程． (C) 等体过程． (D) 绝热过程．［ ］ OV

1

8、4013

一瓶氦气和一瓶氮气密度相同，分子平均平动动能相同，而且它们都处于平衡状态，则它们

(A) 温度相同、压强相同． (B) 温度、压强都不相同． (C) 温度相同，但氦气的压强大于氮气的压强．

(D) 温度相同，但氦气的压强小于氮气的压强． ［ ］ 9、4041

设图示的两条曲线分别表示在相同温度下氧气和氢气 f(v)分子的速率分布曲线；令vp和vp分别表示氧气和 a??O2??H2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； vp/vp=4．

b????O2H2(B) 图中ａ表示氧气分子的速率分布曲线； vp/vp＝1/4．

(C) 图中ｂ表示氧气分子的速率分布曲线；vp??/?v?(D) 图中ｂ表示氧气分子的速率分布曲线；?v?/?v?O2pO2????O2OvH2

pH2＝1/4．

＝ 4． ［ ］

pH2

10、4562

在一容积不变的封闭容器内理想气体分子的平均速率若提高为原来的2倍，则 (A) 温度和压强都提高为原来的2倍． (B) 温度为原来的2倍，压强为原来的4倍． (C) 温度为原来的4倍，压强为原来的2倍．

(D)温度和压强都为原来的4倍． ［ ］ 11、4050

一定量的理想气体，在体积不变的条件下，当温度降低时，分子的平均碰撞频率Z和平均自由程?的变化情况是：

(A) Z减小，但?不变． (B) Z不变，但?减小．

(C) Z和?都减小． (D) Z和?都不变． ［ ］ 12、4091

如图所示，一定量理想气体从体积V1，膨胀到体积V2分 p 别经历的过程是：A→B等压过程，A→C等温过程；A→DA 绝热过程，其中吸热量最多的过程

(A) 是A→B. (B)是A→C. (C)是A→D.

(D)既是A→B也是A→C, 两过程吸热一样多。[ ]

O B C D V

13、4310

一定量的理想气体，其状态改变在p－T图上沿着一条直线从

p平衡态a到平衡态b(如图)． p b2(A) 这是一个膨胀过程． (B) 这是一个等体过程． p1a(C) 这是一个压缩过程．

(D) 数据不足，不能判断这是那种过程．［ ］

OT1T2

T 2

14、4313

一定量的理想气体，从p－V图上初态a经历(1)或 p (2)过程到达末态b，已知a、b两态处于同一条绝热线上

(图中虚线是绝热线)，则气体在 a (2) (A) (1)过程中吸热，(2) 过程中放热． (B) (1)过程中放热，(2) 过程中吸热． b (1) (C) 两种过程中都吸热． V O (D) 两种过程中都放热． ［ ］

15、4579

对于理想气体系统来说，在下列过程中，哪个过程系统所吸收的热量、内能的增量和对外作的功三者均为负值？

(A) 等体降压过程． (B) 等温膨胀过程．

(C) 绝热膨胀过程． (D) 等压压缩过程． ［ ］ 16、4100

p (×105 Pa)一定量的理想气体经历acb过程时吸热500 J．则

经历acbda过程时，吸热为

ad4 (A) –1200 J． (B) –700 J． c(C) –400 J． (D) 700 J．

b1e ［ ］

V (×10?3 m3) O14

17、4095

一定量的某种理想气体起始温度为T，体积为V，该气体在下面循环过程中经过三个平衡过程：(1) 绝热膨胀到体积为2V，(2)等体变化使温度恢复为T，(3) 等温压缩到原来体积V，则此整个循环过程中

(A) 气体向外界放热 (B) 气体对外界作正功

(C) 气体内能增加 (D) 气体内能减少 ［ ］

18、4123

在温度分别为 327℃和27℃的高温热源和低温热源之间工作的热机，理论上的最大效率为 (A) 25％ (B) 50％

(C) 75％ (D) 91.74％ ［ ］ 19、4122

如果卡诺热机的循环曲线所包围的面积从图中的abcda增 p a大为ab?c?da，那么循环abcda与ab?c?da所作的净功和热机

b?效率变化情况是： bT1(A) 净功增大，效率提高．

T2(B) 净功增大，效率降低．

d c c?(C) 净功和效率都不变．

O (D) 净功增大，效率不变． ［ ］ V 20、4340

气缸中有一定量的氮气(视为刚性分子理想气体)，经过绝热压缩，使其压强变为原来的2倍，问气体分子的平均速率变为原来的几倍？

(A) 22/5． (B) 22/7．

(C) 21/5． (D) 21/7． ［ ］

3

二、填空题 21、4016

三个容器内分别贮有1 mol氦(He)、 1 mol氢(H2)和1 mol氨(NH3)(均视为刚性分子的理想气体)．若它们的温度都升高1 K，则三种气体的内能的增加值分别为：(普适气体常量R=8.31 J·mol ?1·K ?1)

氦：△E＝___________________；

氢：△E＝___________________； 氨：△E＝____________________． 22、4017

1 mol氧气(视为刚性双原子分子的理想气体)贮于一氧气瓶中，温度为27℃，这瓶氧气的内能为________________J；分子的平均平动动能为____________Ｊ；分子的平均总动能为_____________________Ｊ． (摩尔气体常量 R= 8.31 J·mol-1·K-1 玻尔兹曼常量 k= 1.38×10-23Ｊ·K-1) 23、4273

一定量H2气(视为刚性分子的理想气体)，若温度每升高1 K，其内能增加41.6 J，则该H2气的质量为________________．(普适气体常量R＝8.31 J·mol?1·K?1) 24、4454

1 mol的单原子分子理想气体，在1 atm的恒定压强下，从0℃加热到100℃，则气体的内能改变了_______________J．(普适气体常量R＝8.31 J·mol?1·K?1 ) 25、4072

2 g氢气与2 g氦气分别装在两个容积相同的封闭容器内，温度也相同．(氢气分子视为刚性双原子分子)

(1) 氢气分子与氦气分子的平均平动动能之比wH2/wHe＝__________．

(2) 氢气与氦气压强之比 pH2?pHe＝ ______________________． (3) 氢气与氦气内能之比 EH2/EHe＝ ______________________．

26、4034

在平衡状态下，已知理想气体分子的麦克斯韦速率分布函数为f(v)、分子质量为m、最概然速率为vp，试说明下列各式的物理意义： (1) (2)

?f?v?dv表示_____________________________；

vp???01mv2f?v?dv表示_______________________． 227、4042

某气体在温度为T = 273 K时，压强为p=1.0×10?2 atm，密度? = 1.24×10?2 kg/m3，则该气体分子的方均根速率为___________． (1 atm = 1.013×105 Pa) 28、4283

当理想气体处于平衡态时，若气体分子速率分布函数为f(v)，则分子速率处于最概然速率vp至∞范围内的概率△N / N＝________________．

29、4082

在p?V图上

(1) 系统的某一平衡态用_____________来表示；

(2) 系统的某一平衡过程用________________来表示；

(3) 系统的某一平衡循环过程用__________________来表示；

4

30、4090

要使一热力学系统的内能增加，可以通过________________________或______________________两种方式，或者两种方式兼用来完成．

热力学系统的状态发生变化时，其内能的改变量只决定于_______________，而与_______________________无关。

p 31、4108

如图所示，一定量的理想气体经历a→b→c过程，在此b c 过程中气体从外界吸收热量Q，系统内能变化?E，请在以下

空格内填上>0或<0或= 0： a

V O Q_____________，?E ___________．

32、4583

在大气中有一绝热气缸，其中装有一定量的理想气体，然后用电炉徐徐供热(如图所示)，使活塞(无摩擦地)缓慢上升．在此过程中，以下物理量将如何变化？(选用“变大”、“变小”、“不变”填空) (1) 气体压强______________； (2) 气体分子平均动能_________；(3) 气体内能_________．

33、4687

已知1 mol的某种理想气体(其分子可视为刚性分子)，在等压过程中温度上升1 K，内能增加了20.78 J，则气体对外作功为_______________，气体吸收热量为_____________________． (普适气体常量R?8.31J?mol?1?K?1)

34、4319

有1 mol刚性双原子分子理想气体，在等压膨胀过程中对外作功W，则其温度变化?T＝__________；从外界吸取的热量Qp＝____________．

p35、4472

一定量理想气体，从A状态 (2p1，V1)经历如图所示的直线过 2p1A程变到B状态(2p1，V2)，则AB过程中系统作功W＝_________； p1B内能改变?E=_________．

OV12V1V

36、4689

压强、体积和温度都相同的氢气和氦气(均视为刚性分子的理想气体)，它们的质量之比为m1∶m2=__________，它们的内能之比为E1∶E2=__________，如果它们分别在等压过程中吸收了相同的热量，则它们对外作功之比为W1∶W2=__________． (各量下角标1表示氢气，2表示氦气) p

a37、4481

db3T0如图，温度为T0，2 T0，3 T0三条等温线与两条绝热线围成三个卡c2T0f诺循环：(1) abcda，(2) dcefd，(3) abefa，其效率分别为 eT0

η1____________，η2____________，η3 ____________． OV 38、4127

一卡诺热机(可逆的)，低温热源的温度为27℃，热机效率为40％，其高温热源温度为_______ K．今欲将该热机效率提高到50％，若低温热源保持不变，则高温热源的温度应增加________ K．

5

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