[ ]44、 质量一定的理想气体,从相同状态出发,分别经历等温过程、等压过程和绝热过程, 使其体积增加一倍.那么气体温度的改变(绝对值)在(A) 绝热过程中最大,等压过程中最小.(B) 绝热过程中最大,等温过程中最小.(C) 等压过程中最大,绝热过程中最小.(D) 等压过程中最大,等温过程中最小. [ ]45、 理想气体向真空作绝热膨胀.(A) 膨胀后,温度不变,压强减小.(B) 膨胀后,温度降低,压强减小.(C) 膨胀后,温度升高,压强减小.(D) 膨胀后,温度不变,压强不变. [ ]46、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. [ ]47、理想气体经历如图所示的abc平衡过程,则该系统对外作功(A)△ E>0,Q>0,W<0.(B)△ E>0,Q>0,W>0.(C)△ E>0,Q<0,W<0.(D)△ E<0,Q<0,W<0. [ ]W,从外界吸收的热量Q和内能的增量E的正负情况如下:48、一物质系统从外界吸收一定的热量,则(A) 系统的内能一定增加.(B) 系统的内能一定减少.(C) 系统的内能一定保持不变.(D) 系统的内能可能增加,也可能减少或保持不变. [ ]49、一物质系统从外界吸收一定的热量,则(A) 系统的温度一定升高.(B) 系统的温度一定降低.(C) 系统的温度一定保持不变.(D) 系统的温度可能升高,也可能降低或保持不变.50、 热力学第一定律表明:(A) 系统对外作的功不可能大于系统从外界吸收的热量.(B) 系统内能的增量等于系统从外界吸收的热量.(C) 不可能存在这样的循环过程,在此循环过程中,外界对系统作的 功不等于系统传给外界的热量.(D) 热机的效率不可能等于1. : ]51、 一定量的理想气体,经历某过程后,温度升高了.则根据热力学定律可以断定:(1) 该理想气体系统在此过程中吸了热.(2) 在此过程中外界对该理想气体系统作了正功.(3) 该理想气体系统的内能增加了.(4) 在此过程中理想气体系统既从外界吸了热,又对外作了正功.以上正确的断言是:(A) (1)、(3). (B) (2)、(3).(C) (3). (D) (3)、(4).(E) (4). [ ]521、如图所示,一定量的理想气体,沿着图中直线从状 p (atm)态a(压强p1 = 4 atm,体积匕=2 L )变到状态b (压强p2 =2 床 atm,体积V2 =4 L ).则在此过程中: 4 *(A) 气体对外作正功,向外界放出热量. 3 -(B) 气体对外作正功,从外界吸热. 2 1 b(D) 气体对外作正功内能减少.(C) 气体对外作负功,向外界放出热量. 1 一 [ I53、用公式业=v CvAT (式中Cv为定体摩尔热容量,视为常量,v为气体摩尔数)计算理 想气体内能增量时,此式(A) 只适用于准静态的等体过程.(B) 只适用于一切等体过程.(C) 只适用于一切准静态过程.(D) 适用于一切始末态为平衡态的过程. [ ]54、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:⑴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 [ ]55、一绝热容器被隔板分成两半,一半是真空,另一半是理想气体.若把隔板抽出,气体将 进行自由膨胀,达到平衡后(A)温度不变,熵增加.(C)温度降低,熵增加.(B) 温度升高,熵增加.(D) 温度不变,熵不变.56、 “理想气体和单一热源接触作等温膨胀时,吸收的热量全部用来对外作功.”对此说法, 有如下几种评论,哪种是正确的?(A) 不违反热力学第一定律,但违反热力学第二定律.(B) 不违反热力学第二定律,但违反热力学第一定律.(C) 不违反热力学第一定律,也不违反热力学第二定律.(D) 违反热力学第一定律,也违反热力学第二定律. [ ]57、 热力学第二定律表明:(A) 不可能从单一热源吸收热量使之全部变为有用的功.(B) 在一个可逆过程中,工作物质净吸热等于对外作的功.(C) 摩擦生热的过程是不可逆的.(D) 热量不可能从温度低的物体传到温度高的物体. [ ]在此过程中气体的: ]58、一定量的理想气体向真空作绝热自由膨胀,体积由*增至V2,(A)内能不变,熵增加. (B)内能不变,熵减少.(C) 内能不变,熵不变. (D)内能增加,熵增加.59、某理想气体状态变化时,内能随体积的变化关系如图中AB 直线所示.A-B表示的过程是(A)等压过程. (B)等体过程.(C)等温过程. (D)绝热过程.: ]60、如图,一定量的理想气体,由平衡状态A变到平衡状态B (pA =PB),则无论经过的是什么过程,系统必然(A)对外作正功. (B)内能增加.(C)从外界吸热. (D)向外界放热.: ]、填空题:(每题4分)61、理想气体微观模型(分子模型)的主要内容是:⑴ ;(2) ;⑶ .62、在容积为10 2 m3的容器中,装有质量100 g的气体,若气体分子的方均根速率为200 m s-i,则气体的压强为OTPOT63、质量一定的某种理想气体,(1) 对等压过程来说,气体的密度随温度的增加而,并绘出曲线.(2) 对等温过程来说,气体的密度随压强的增加而,并绘出曲线.64、下面给出理想气体的几种状态变化的关系,指出它们各表示什么过程.(1) p dV= (M / Mmol)R dT 表示 过程.(2) V dp= (M / Mmol)R dT 表示 过程.(3) p dV+V dp= 0 表示 过程.65、对一定质量的理想气体进行等温压缩.若初始时每立方米体积内气体分子数为1.96 X 1024,则当压强升高到初始值的两倍时,每立方米体积内气体分子数应为.66、在推导理想气体压强公式中,体现统计意义的两条假设是(1) ;(2) .67、解释下列分子动理论与热力学名词:(1) 状态参量: ;(2) 微观量: ;(3) 宏观量: 68、气体分子间的平均距离l与压强p、温度T的关系为,在 压强为1 atm、温度为0 °C的情况下,气体分子间的平均距离l = m.(玻尔兹曼常量 ^= 1.38X 10-23 J • K-1)69、某理想气体在温度为27 C和压强为1.0X10-2 atm情况下,密度为11.3 g/m3,则这气体的摩尔质量Mmol=.(普适气体常量R=8.31 J - molT • K-i)70、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:AE=;氢:AE=; 氨:aE=.71、 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 X 10-23 J・K-1)72、 有一瓶质量为M的氢气(视作刚性双原子分子的理想气体),温度为"则氢分子的平均平动动能为,氢分子的平均动能为 ,该瓶氢气的内能为.73、一能量为1012 eV的宇宙射线粒子,射入一氖管中,氖管内充有0.1 mol的氖气,若宇 宙射线粒子的能量全部被氖气分子所吸收,则氖气温度升高了K. (1 eV=1.60X10-19J,普适气体常量 R = 8.31 J/(mol • K))74、一铁球由10 m高处落到地面,回升到0.5 m高处.假定铁球与地面碰撞时损失的宏观机械能全部转变为铁球的内能,则铁球的温度将升高 .(已知铁的比热 c= 501.6 J • kg-1 • K-1)75、 容器中储有1 mol的氮气,压强为1.33 Pa,温度为7 °C,贝(1) 1 m3中氮气的分子数为;(2) 容器中的氮气的密度为;(3) 1 m3中氮分子的总平动动能为 .(玻尔兹曼常量k= 1.38X 10-23 J・K-1 , N2气的摩尔质量Mmol=28X10-3 kg • mol-1 ,普 适气体常量 R=8.31 J • mol-1 • K-1 )76、 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)⑴氢气分子与氦气分子的平均平动动能之切椿/ WHe = .(2)氢气与氦气压强之比p = p = .⑶氢气与氦气内能之比'j E He = ^77、理想气体分子的平均平动动能与热力学温度『的关系式是, 此式所揭示的气体温度的统计意义是.78、若气体分子的平均平动动能等于1.06X10-19 J,则该气体的温度T=K.(玻尔兹曼常量上=1.38X 10-23 J . K-1 )79、对于单原子分子理想气体,下面各式分别代表什么物理意义?(1) 2 RT: ,3(2) 2 R: ,5(3) 2 R: .(式中R为普适气体常量,T为气体的温度)80、 若某容器内温度为300 K的二氧化碳气体(视为刚性分子理想气体)的内能为 3.74X103 J,则该容器内气体分子总数为.(玻尔兹曼常量k=1.38 X 10-23 J • K-1,阿伏伽德罗常量Na=6.022X 1023 mol-1)81、 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)82、 1 mol的单原子分子理想气体,在1 atm的恒定压强下,从0°C加热到100°C,则气体的内能改变了 J.(普适气体常量R = 8.31 J • mol-1 • K-1 )83、 1大气压、27 C时,一立方米体积中理想气体的分子数n=, 分子热运动的平均平动动能=.(玻尔兹曼常量 k= 1.38X 10-23 J • K-1)84、 根据能量按自由度均分原理,设气体分子为刚性分子,分子自由度数为 ,,则当温度为T时,(1) 一个分子的平均动能为.(2) 一摩尔氧气分子的转动动能总和为.85、1 mol氮气,由状态A(pvV)变到状态B(p2,V),气体内能的增量为.86、有两瓶气体,一瓶是氦气,另一瓶是氢气(均视为刚性分子理想气体),若它们的压强、体积、温度均相同,则氢气的内能是氦气的 倍.87、 在温度为127 °C时,1 mol氧气(其分子可视为刚性分子)的内能为 J,其中分子转动的总动能为 」.(普适气体常量A = 8.31J - mol-1 • K-1 )88、 对于处在平衡态下温度为T的理想气体,3kT的物理意义是 2 . (k为玻尔兹曼常量)89、 对于处在平衡态下温度为T的理想气体,1 kT的物理意义是 . (k为玻尔兹曼常量)90、 分子热运动自由度为i的一定量刚性分子理想气体,当其体积为叭压 强为p时,其内能E=.191、 若i是气体刚性分子的运动自由度数,则ikT所表示的是 92、 分子质量为m、温度为T的气体,其分子数密度按高度h分布的规律是― .(已知h=0时,分子数密度为n0 )93、 在无外力场作用的条件下,处于平衡态的气体分子按速度分布的规律,可用 分布律来描述.如果气体处于外力场中,气体分子在空间的分布规律,可用 分布律来描述.94、由玻尔兹曼分布律可知,在温度为T的平衡态中,分布在某一状态区间的 分子数d N与该区间粒子的能量有关,其关系为d N8.95、 图示曲线为处于同一温度T时氦(原子量4)、氖(原子量20)和氩(原子量40)三 种气体分子的速率分布曲线。
其中曲线(a)是 气分子的速率分布曲线;曲线(c)是 气分子的速率分布曲线;96、现有两条气体分子速率分布曲线(1)和(2),如图所示.若两条曲线分别表示同一种气体处于不同的温度下的速率分布,则曲线 表示气体的温度较高.若两条曲线分别表示同一温度下的氢气和氧气的速率分布,则曲线 表示的是氧气的速率分布.97、一个容器内有摩尔质量分别为M日和M 12的两种不同的理想气体1和2,当此 混合气体处于平衡状态时,1和2两种气体分子的方均根速率之比是98、 在相同温度下,氢分子与氧分子的平均平动动能的比值为.方均根速率的比值为.99、 设气体分子服从麦克斯韦速率分布律,V代表平均速率,Av为一固定的速率区 间,则速率在V到V+AV范围内的分子数占分子总数的百分率随气体的温度升高而(增加、降低或保持不变).100、 氮气在标准状态下的分子平均碰撞频率为5.42X108s-i,分子平均自由程为6X10-6 cm,若温度不变,气压降为0.1 atm,则分子的平均碰撞频率变为;平均自由程变为.101、(1)分子的有效直径的数量级是 .(2) 在常温下,气体分子的平均速率的数量级是 .(3) 在标准状态下气体分子的碰撞频率的数量级是 102、 一定量的理想气体,经等压过程从体积匕膨胀到2V0,则描述分子运动的下列各量与原来的量值之比是兀(1) 平均自由程=0V(2) 平均速率—=08(3)平均动能f =8K 0103、一定质量的理想气体,先经过等体过程使其热力学温度升高一倍,再经过等温过程使其体积膨胀为原来的两倍,则分子的平均自由程变为原来的 倍。
104、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;105、 一定量的理想气体处于热动平衡状态时,此热力学系统的不随时间变化 的三个宏观量是,而随时间不断变化的微 观量是.106、 p_V图上的一点代表 ;p-V图上任意一条曲线表示 .107、 如图所示,已知图中画不同斜线的两部分的面积分 pb别为S1和$2,那么 爪a 1 ^(1) 如果气体的膨胀过程为a-1-b,则气体对 1S2外做功w=;(2)如果气体进行a-2-b-1-a的循环过程则它对外做功w=.108、 设在某一过程中,系统由状态A变为状态8,如果 ,则该过程称为可逆过程;如果 9该过程称为不可逆过 程.109、 处于平衡态A的一定量的理想气体,若经准静态等体过程变到平衡态8, 将从外界吸收热量416 J,若经准静态等压过程变到与平衡态8有相同温度的平 衡态C,将从外界吸收热量582 J,所以,从平衡态A变到平衡态C的准静态等 压过程中气体对外界所作的功为.110、不规则地搅拌盛于绝热容器中的液体,液体温度在升高,若将液体看作 系统,则:(1) 外界传给系统的热量 零;(2) 外界对系统作的功 零;(3) 系统的内能的增量 零;(填大于、等于、小于)111、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.112、某理想气体等温压缩到给定体积时外界对气体作功IWI,又经绝热膨胀返回原来体积时气体对外作功啊,则整个过程中气体 1(1) 从外界吸收的热量Q =⑵内能增加了 AE = 113、如图所示,一定量的理想气体经历a 一b-c过程,在此过程中气体从外界吸收热量 Q,系统内能变化AE,请在以下空格内填上>0 或<0或=0:Q ,aE114、同一种理想气体的定压摩尔热容C大于定体摩尔热容。
^,其原因是115、一定量的理想气体,从状态A出发,分别经历等压、 等温、绝热三种过程由体积匕膨胀到体积匕,试示意地画出 这三种过程的p-V图曲线.在上述三种过程中:(1) 气体的内能增加的是 过程;(3) 气体的内能减少的是 过程116、 一定量的理想气体,从p-V图上状态A出发,分别 经历等压、等温、绝热三种过程由体积V1膨胀到体积V2,试 画出这三种过程的p-V图曲线.在上述三种过程中:(1) 气体对外作功最大的是 过程;(3) 气体吸热最多的是 过程.117、 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;(3)气体分子平均动能; (3)气体内能.118、一定量理想气体,从同一状态开始使其体积由*膨胀到2匕,分别经历以下三种过程:(1)等压过程;(2)等温过程;(3)绝热过程.其中:过程气体对外作功最多;过程气体内能增加最多;过程气体吸收的热量 最多.119、将热量Q传给一定量的理想气体,(1) 若气体的体积不变,则热量用于.(2) 若气体的温度不变,则热量用于.(3) 若气体的压强不变,则热量用于.120、 已知一定量的理想气体经历p-T图上所示的循环过p程,图中各过程的吸热、放热情况为: 1匚](1) 过程1-2中,气体. o f(2) 过程2-3中,气体.(4)过程3 — 1中,气体.121、 3 mol的理想气体开始时处在压强pi =6 atm、温度T1 =500 K的平衡态.经过一 个等温过程,压强变为p2 =3 atm.该气体在此等温过程中吸收的热量为Q=J.(普适气体常量R = 8.31 J- mol -1 - K-1)122、 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mj:m2=,它们的内能之比为E1 : E=,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叫:W2=. (各量下角标1表示氢气,2表示氦气)123、 刚性双原子分子的理想气体在等压下膨胀所作的功为W,则传递给气体的热 量为.124、 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 = 8.31 J- mol-1 - K-1)125、 常温常压下,一定量的某种理想气体(其分子可视为刚性分子,自由度为i),在等压过程中吸热为Q,对外作功为W,内能增加为成,则W/Q=. aE / Q = .126、1 mol的单原子理想气体,从状态I CP],%)变化至状态II(P2V2),如图所示,则此过程气体对外作的功为 ,吸收的热量为 127、一定量理想气体,从A状态(2p],V])经历如图所示 的直线过程变到B状态(2p1,V2),则AB过程中系统作功W=;内能改变AE=128、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△『 =;从外卜界吸取的热量Qp=.129、2 mol单原子分子理想气体,从平衡态1经一等体过程后达到平衡态2,温度从200 K上升到500 K,若该过程为平衡过程,气体吸收的热量为;若为不平衡过程,气体吸收的热量为.130、一气缸内贮有10 mol的单原子分子理想气体,在压缩过程中外界作功 209J,气体升温1 K,此过程中气体内能增量为,外界传给气 体的热量为.(普适气体常量R = 8.31 J/mol- K)131、如图所示,理想气体从状态 A出发经ABCDA循环过程,回到初态A点,则循环过程中气体净吸的热量为Q =.p (atm)40200132、一个作可逆卡诺循环的热机,其效率为1,它 逆向运转时便成为一台致冷机,4 12V (L)T该致冷机的致冷系数巧=—-^~,则1与w的关系为 T — T133、气体经历如图所示的一个循环过程,在这个循环中,外界传给气体的净热量是 134、如图,温度为T0,2 T0,3 T0三条等温线与两条绝热线围成 三个卡诺循环:(1) abcda, (2) dcefd, (3) abefa,其效率分别为n 1 ,n 2 ,n 3 -135、一热机从温度为727°C的高温热源吸热,向温度为527^的低温热源放热.若热机在最大效率下工作,且每一循环吸热2000 J,则此热机每一循环作功 J.136、有一^诺热机,用290 g空气为工作物质,工作在27°C的高温热源与-73。
的低温热源之间,此热机的效率门=.若在等温膨胀的过程中气缸体积增大到2.718倍,则此热机每一循环所作的功为 .(空气的摩尔质量为 29X10-3 kg/mol,普适气体常量 R=8.31 J - mol-1 • K-1)137、 可逆卡诺热机可以逆向运转.逆向循环时,从低温热源吸热,向高温热源放热,而且 吸的热量和放出的热量等于它正循环时向低温热源放出的热量和从高温热源吸的热量.设高 温热源的温度为孔=450 K ,低温热源的温度为T2 =300 K,卡诺热机逆向循环时从低温热源 吸热22=400 J,则该卡诺热机逆向循环一次外界必须作功W=.138、 一卡诺热机(可逆的),低温热源的温度为27C,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.139、 在一个孤立系统内,一切实际过程都向 的方向进行.这就是热 力学第二定律的统计意义.从宏观上说,一切与热现象有关的实际的过程都是 .140、从统计的意义来解释,不可逆过程实质上是一个 的转变过程,一切实际过程都向着 的方向进行.三、计算题:(每题10分)141、 容积V=1 m3的容器内混有N] = 1.0X 1025个氢气分子和N2=4.0X 1025个氧气分子, 混合气体的温度为400 K,求:(1) 气体分子的平动动能总和.(2) 混合气体的压强. (普适气体常量R=8.31 J - mol-1 - K-1 )142、 许多星球的温度达到108 K.在这温度下原子已经不存在了,而氢核(质子)是存在的.若 把氢核视为理想气体,求:(1) 氢核的方均根速率是多少?(2) 氢核的平均平动动能是多少电子伏特?(普适气体常量R = 8.31 J - mol-1 - K-1 , 1 eV = 1.6X10-19 J,玻尔兹曼常量k=1.38X 10-23 J • K-1 )143、如图所示,一个四周用绝热材料制成的气缸,中 间有一用导热材料制成的固定隔板C把气缸分成A、B两部 分.Q是一绝热的活塞.A中盛有1 mol氦气,B中盛有1 mol 氮气(均视为刚性分子的理想气体).今外界缓慢地移动活塞 D,压缩A部分的气体,对气体作功为W,试求在此过程中B部分气体内能的变化.144、如图所示,C是固定的绝热隔板,D是可动活塞,C、D将容 器分成A、B两部分.开始时A、B两室中各装入同种类的理想气体,它 们的温度八体积V、压强p均相同,并与大气压强相平衡.现对A、B 两部分气体缓慢地加热,当对A和B给予相等的热量Q以后,A室中气 体的温度升高度数与B室中气体的温度升高度数之比为7:5.(1) 求该气体的定体摩尔热容CV和定压摩尔热容C .(2) B室中气体吸收的热量有百分之几用于对外作功?145、 将1 mol理想气体等压加热,使其温度升高72 K,传给它的热量等于1.60X103 J, 求:(1) 气体所作的功W;(2) 气体内能的增量①;(3) 比热容比匕(普适气体常量R = 8.31 J- mol-1 - K-1)146、1 mol双原子分子理想气体从状态40,匕)沿p -V 图所示直线变化到状态B(p2,V2),试求:(1) 气体的内能增量.(2) 气体对外界所作的功.(3) 气体吸收的热量.(4) 此过程的摩尔热容.(摩尔热容C = aQ/$,其中aQ表示1 mol物质在过程中升高温度AT时所吸收的热量.)P(Pa)0 2 3.49 8V(m3)147 一定量的单原子分子理想气体,从A态出发经等 压过程膨胀到B态,又经绝热过程膨胀到C态,如图所示.试 求这全过程中气体对外所作的功,内能的增量以及吸收的热量.148、 一定量的某单原子分子理想气体装在封闭的汽缸里.此汽缸有可活动的活塞(活塞与气 缸壁之间无摩擦且无漏气).已知气体的初压强P]=1atm,体积*=1L,现将该气体在等压下 加热直到体积为原来的两倍,然后在等体积下加热直到压强为原来的2倍,最后作绝热膨胀, 直到温度下降到初温为止,(1) 在p-V图上将整个过程表示出来.(2) 试求在整个过程中气体内能的改变.(3) 试求在整个过程中气体所吸收的热量.(1atm= 1.013X105 Pa)(4) 试求在整个过程中气体所作的功.149、 汽缸内有2 mol氦气,初始温度为27^,体积为20 L(升),先将氦气等压膨胀,直 至体积加倍,然后绝热膨涨,直至回复初温为止.把氦气视为理想气体.试求:(1) 在p-V图上大致画出气体的状态变化过程.(2) 在这过程中氦气吸热多少?(3) 氦气的内能变化多少?(4) 氦气所作的总功是多少?(普适气体常量R=8.31 J・mol-1 - K-1)150、0.02 kg的氦气(视为理想气体),温度由17°C升为27°C.若在升温过程中,(1)体 积保持不变;(2)压强保持不变;(3)不与外界交换热量;试分别求出气体内能的改变、吸 收的热量、外界对气体所作的功.(普适气体常量R =8.31 J・mol-1K-1)151、一定量的单原子分子理想气体,从初 态A出发,沿图示直线过程变到另一状态8,又 经过等容、等压两过程回到状态A.(1)求A^B,B-C,C-A各过程中系统对 外所作的功W,内能的增量^E以及所吸收的热 量Q.(2)整个循环过程中系统对外所作的总 功以及从外界吸收的总热量(过程吸热的代数 和).152、 一卡诺循环的热机,高温热源温度是400 K.每一循环从此热源吸进100 J热量并向 一低温热源放出80 J热量.求:(1)低温热源温度;(2)这循环的热机效率.153、 一卡诺热机(可逆的),当高温热源的温度为127C、低温热源温度为27C时,其每 次循环对外作净功8000 J.今维持低温热源的温度不变,提高高温热源温度,使其每次循环 对外作净功10000 J.若两个卡诺循环都工作在相同的两条绝热线之间,试求:(1) 第二个循环的热机效率;(2) 第二个循环的高温热源的温度.154、比热容比7=1.40的理想气体进行如图所 示的循环.已知状态A的温度为300 K.求:(1) 状态B、C的温度;(2) 每一过程中气体所吸收的净热量.(普适气体常量 R=8.31 J - mol-1 - K-1)155、1 mol氦气作如图所示的可逆循 环过程,其中ab和cd是绝热过程,bc 和da为等体过程,已知 匕=16.4 L,匕= 32.8 L,pa = 1 atm,pb = 3.18 atm,pc = 4 atm,侃」L26 atm,试求: '(1) 在各态氦气的温度.(2) 在态氦气的内能.(3) 在一循环过程中氦气所作的净功.(1 atm = 1.013X105 Pa)(普适气体常量 R = 8.31 J- mol-1- K-1)156、如图所示,abcda为1 mol单原子分子 理想气体的循环过程,求:(1) 气体循环一次,在吸热过程中从外界共 吸收的热量;(2) 气体循环一次对外做的净功;(3)证明在abcd四态,气体的温度有TT=T{Td.157、一定量的某种理想气体进行如图所示的循环过程.已知气体在状态A的温度为T4=300 K,求(1) 气体在状态B、C的温度;(2) 各过程中气体对外所作的功;(3) 经过整个循环过程,气体从外界吸收的总 热量(各过程吸热的代数和).,终止体积为匕=0.005 m3,158、1 mol理想气体在T1 = 400 K的高温热 源与T = 300 K的低温热源间作卡诺循环(可逆 的),在400 K的等温线上起始体积为匕= 0.001 m3试求此气体在每一循环中(1) 从高温热源吸收的热量Q1(2) 气体所作的净功W 1(3) 气体传给低温热源的热量Q2159、一定量的刚性双原子分子的理想气体,处于压强0 =10 atm、温度孔=500 K的平衡态.后经历一绝热过程达到压强p2 =5 atm、温度为T2的平衡态.求T2.160、一定量的氦气理想气体),原来的压强为p1 =1 atm,温度为T1 = 300 K,若经过一绝热 过程,使其压强增加到p2 = 32 atm.求:(1) 末态时气体的温度T2.(2) 末态时气体分子数密度n.(玻尔兹曼常量 k =1.38x10-23LK-1, 1atm=1.013x105 Pa )普通物理试题库——热学部分参考答案一、选择题01-05 DBCCB21-25 ABDBA41-45 BBADA二、填空题06-10 CDDCC26-30 CBDAA46-50 DBDDC11-15 CABAA31-35 BBDBC51-55 CBDAA16-20 ACDCB36-40 DCBDA56-60 CCAAB61.气体分子的大小与气体分子之间的距离比较,可以忽略不计.除了分子碰撞的一瞬间外,分子之间的相互作用力可以忽略. 分子之间以及分子与器壁之间的碰撞是完全弹性碰撞。
62. 1.33 x 105 Pa ;63. 成反比地减小成正比地增加;64. 等压,等体,等温;65. 3.92 x 1024 ;66. (1)沿空间各方向运动的分子数目相等,(2) v2 = V2 = v2 ;尤 y z67. (1)描述物体状态的物理量,称为状态参量(如热运动状态的参量为p、V、T );(2) 表征个别分子状况的物理量(如分子的大小、质量、速度等)称为微观量;(3) 表征大量分子集体特性的物理量(如p、V、T、Cv等)称为宏观量68. / =«T / p )/3,3.34 x 10 -9 ;69.27.8g / mol ;70.12.5 J,20.8J,24.9J ;71.6.23 x 103,6.21 x 10 -21,1.035 x 10-21 ;72.3 5—kT,一 kT2 2M 5时KI ;Mmo?'73.1.28 x 10-7 ;74. 0.186K ;75. 3.44 x 1020, 1.6 x 10-5kg /m3, 2J ;76. 1, 2, 10/3 ;77. 订=3kT,气体的温度是分子平均平动动能的量度;78. 5.12 x 103 ;79. 1摩尔理想气体的内能,气体的定体摩尔热容,气体的定压摩尔热容;80. 3.01 x 1023 个;81. 4.0 x 10-3 kg ;82. 1.25 x 103 J ;83. 2.45x 1025个,6.21 x 10-21J ;84. - ikT,rt;285. 2 V(p2 - 4);586- 3 ;87. 8.。