一.填空题
1.热学的基本内容主要由两部分组成,即热力学基础和统计物理学基础(分子动理学理论),而热力学是关于热现象的(),统计物理学是关于热现象的()理论。
在热学中,将物质的微观模型概括为三点结论,分别是()、()和()。
2.)
f表示气体分子速率分布函数,其物理意义是(
(v
);由)
(v
(v
f
f给出的平均速率的表达式为();由)给出的速率平方平均值的表达式为()。
3.活塞式蒸汽机从结构上可以分成四个组成部分,它们分别是()、()、()和();
4.由于液体的表面张力现象,()液面会产生附加压强;附加压强的大小与液面的()成反比,与()成正比。
1、理想气体等温膨胀时对外作功,这功是由___________________转化来的。
2、已知热力学系统在某一准静态过程中,体积与压强之积保持常量,设始态压
强为P1,始态与终态体积为V1、V2则,过程所作功为_________________。
3、实际气体的内能是其中所有分子的_________和分子之间的_________的总和。
4、克劳修斯引入了态函数熵,熵变的定义式是。
5、热力学第二定律的实质是。
6、在相同的高温热源和相同的低温热源之间工作的一切可逆制冷机,其制冷系
数都满足。
7、由克劳修斯等式引入了态函数熵,其定义式是。
8、在p-V图上,闭合曲线所包围的面积等于系统经历一可逆循环后的
热量。
9、不可逆绝热过程总是向着的方向进行,而可逆绝热过程总是沿着
进行。
二.选择题
1、热力学系统经绝热不可逆过程,系统的熵()。
A、增加
B、减少
C、不变
D、可以增加也可以减少
E、可以增加也可以不变
2、两种理想气体的初末温度相同,摩尔数也相同,则它们的内能改变()。
A、相同
B、不同
C、可以相同也可以不同
3 对等压过程来说,气体的密度随温度变化情况为( )。
A 随温度升高密度减少
B 随温度升高密度增加
C 随温度升高密度不变化
D 无法判定
4、气体经绝热节流过程后()。
A焓值不变B内能不变 C 温度不变 D 压强不变
5、无限小过程的热力学第一定律的数学表达式为:d Q=d U+d A,式中d A为系统对外所作的功,今欲使d Q、d U、d A均为正值,该过程是()。
A、等容升温过程
B、等温膨胀过程
C、等压膨胀过程
D、绝热膨胀过程
6、下列说法中正确的是()。
A、物体的温度越高,则热量越多
B、物体在一定状态时,具有一定的热量
C、物体的温度愈高,则其内能越大
D、物体的内能愈大,则具有的热量越多
7、一定质量的理想气体,体积由V1膨胀到V2,如果吸热相同,则在下列等值过程中,对外作功最多的是()。
A、等容过程
B、等压过程
C、等温过程
8、热力学系统经绝热可逆过程,系统的熵()。
A、增加
B、减少
C、不变
D、可以增加也可以减少
E、可以增加也可以不变
9、对等压过程来说,气体的密度随温度变化情况为( )。
A 随温度升高密度减少
B 随温度升高密度增加
C 随温度升高密度不变化
D 无法判定
10、理想气体自由膨胀实验的结论是()。
A 理想气体的内能是态函数
B 热量是态函数
C 理想气体的内能只是温度的函数
D 功是态函数
1.某一热力学系统不随时间变化,则其一定处于()
A 平衡态;
B 稳定态;
C 热平衡;
D 非平衡态。
2.关于范德瓦耳斯气体,下列描述正确的是()
A 分子间存在引力作用;
B 不考虑分子的大小;
C 分子间始终表现为斥力;
D 除碰撞外无相互作用。
3.判断两热力学系统是否处于热平衡的物理量是( )
A 压强;
B 热量;
C 粒子数密度;
D 温度。
三.判断题
1、在某一热力学过程中,外界给系统供热cal 500,同时系统对外界作功J 100,则系统内能的增加量约为1990J 。
( )
2、摩擦力的功可以完全转化成有用的热而不产生其它影响。
( )
3、若系统的初、末状态确定,则其过程的熵变化一定。
( )
4、人用打气筒给自行车轮胎打气的过程中,轮胎内气体会吸热。
( )
5、某一理想气体系统经历一等温膨胀过程,则其吸热,内能增加。
( )
6、通过电阻的电流的功,可完全转化成热而不产生其它影响。
( )
7、等温膨胀过程气体的比容必然减小。
( )
8、若存在一过程能使系统复原,则原过程是可逆过程。
( )
9、实际气体经绝热节流过程后焓不变。
( )
1.若系统的初末状态确定,则其过程的熵变化一定。
( ) 2.人用打气筒给自行车轮胎打气的过程中,轮胎内气体会吸热。
( ) 3.某一理想气体系统经历一等温膨胀过程,则其吸热,内能增加。
( ) 4.云中的小水滴能在空中漂浮很长时间而不快速下落,是因为空气的浮力等于 其重力。
( )
5.通过电阻的电流的功,可完全转化成热而不产生其它影响。
( )
四.简答题
1.功的本质是什么?为什么说功是过程量而不是态函数?
2.从结构上看,空调主要由哪些部分构成?简述其给房间制冷时的工作原理。
3.试述液体润湿与不润湿固体表面的微观根源。
4.试分析热力学第一定律与热力学第二定律有什么联系与不同?
5. 功的的本质是什么?为什么说功是过程量而不是态函数?
6. 有人把电冰箱的门打开,希望其变成一个空调机而给房间制冷,这样做可行吗?为什
么?
7. 试在V P -图、S T -图中分别画出可逆卡诺循环的循环图线,标明交叉点的状态。
8. 试分析热力学第一定律与热力学第二定律有什么联系与不同?
9. 内能的本质是什么?试分析1mol 空气在常温下的内能有多大?
10. 蒸汽机主要由哪些部分构成?简述其工作原理。
7、从结构上看,电冰箱主要由哪些部分构成?简述其工作原理。
8、试分析导致自发实际热力学过程不可逆的因素都有哪些?
9、系统吸收热量的本质是什么?为什么说热量是过程量?
五.计算题
1.夏天用空调给房间制冷时,房间的温度为27℃,室外空气温度为37℃,若功
率为1匹(750W )的空调机工作5分钟,在理想情况下计算:
(1) 压缩机给系统作功多少?
(2) 空调制冷系数是多少?
(3) 空调从房间吸收多少热量?
2.一摩尔的理想气体,从初态1经过两个不同的可逆过程过渡到另一状态2,如图所示,设122p p =,122v v =。
已知该气体的R C V 2
3=
,初态温度为300K ,求:
(1) 状态2、3、4的温度。
(2) 由状态1到状态2系统内能的变化。
(3) 过程1—4—2与过程1—3—2气体对外作的功。
(4) 过程1—4—2与过程1—3—2气体吸收的热量。
1、0.064kg 氧气温度由17℃升高为27℃,若在升温过程中:⑴体积保持不变;⑵压强保持不变;⑶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,气体对外界所做的功。
设氧气可看作理想气体其52
V C R =。
2、在一绝热容器中,质量为m 、温度为1T 的液体和相同质量但温度为2T 的同种液体在一定压强下混合后达到新的平衡态,求系统从初态到终态熵的变化,说明熵为什么是增加的。
3、一定量的理想气体,从初态A 过渡到另一状态B ,又经过状态C 回到状态A ,如图所示,设52
V C R =。
(4) 求循环过程系统对外作的净功。
(5) 求系统经过一个循环过程从高温热源吸收的热量。
(3) 指出该循环是正循环还是负循环,并求循环过程的效率。
4、水的比热容是1131018.4--⋅⋅⨯K kg kJ ,在标准大气压下使kg 1、0℃的水与一个373K 的恒温大热源接触,使水温达到373K ,已知31.037.1ln =。
求:
(1) 水吸收的热量是多少?
(2) 水的焓增加多少?
(3) 系统总的熵变是多少?
5、水的比热容是1131018.4--⋅⋅⨯K kg kJ ,冰的溶解热为513.3510J kg -⨯,100℃时水的汽化热为612.2610J kg -⨯,水蒸气的比容为311.65m kg -。
在标准大气压下使kg 1、0℃的冰完全变为100℃的水蒸气,已知31.037.1ln =。
求:
(4) 系统吸收的热量是多少?系统焓增加多少?
(5) 系统的内能大约增加多少?
(6)系统总的熵变是多少?。