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大学物理热力学


(C)
(D)
3、一容器内装有 N1 个单原子理想气体分子和 N 2 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 (A) ( N1 + N 2 ) ç ç kt + (C) N1 [ (B) C ]
骣 3 ç 桫 2
5 ÷ kT ÷; 2 ÷
骣 1 3 5 ( N1 + N 2 ) ç kT + kT ÷ ÷ ç ç 桫 2 2 2 ÷
,两种气体分子 的速率 分布
填相同 或不相 同)(不相同 ,不 相同, 不相同 )
3、A、B、C 三个容器中皆装有理想气体,它们的分子数密度之比为 n A : n B : n C 4 : 2 : 1 ,
而分子的平均平 动动能之比为
A : B: C 1 : 2 : , 4则它们的压强之比
-21
1.04×10 )
-20
5、 (1)图(a)为同一温度下,不同的两种气体的速率分布曲线, ______曲线对应于摩尔质量较
2
大的气体.(2)图 (b)为不同温度下,同种气体 分子的速率分布曲线 . ______ 曲线对应于较 高的温度.(1, 2)
(三)难(综合题)
1、储存在体积为 4 cm 的中空钢筒里的氢气 的压强是 6 个大气压,在 1 个大气压时这些氢气能充
(A)等压过程; (C)等体过程;
3、两种不同的理想气体,若它们的最概然速率相等,则它们的 (A)平均速率相等,方均根速率相等; (C)平均速率不相等,方均根速率相等;
( B)平均速率相等,方均根速率不相等; (D)平均速率不相等,方均根速率不相等。
4、若在某个过程中,一定量的理想气体的内能 E 随压强 P 的变化 关系为一直线,如图( 4)所示(其延长线过 E-P 图的原点),则该 过程为 (A)等温过程; (C)绝热过程; [ D ]
PA:PB :PC
。 (1:1:1)
4、1mol 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 分子的平均总动能为 兹曼常量 k=1.38×10 J·K )(6.23×10 ,
-23 -1 3
J;分子的平均平动动能为
-1 -1
J;
J。 (摩尔气体常量 R=8.31J·mol ·K ,坡尔 6.21×10 ,
v2
11、
v1
f (v)dv 表示的物理意义是
N ) N
------------------------------------- 。 (分布在任一有限速率范围 v1 v2 内的分子数 占总分子数的比率
12、在相同条件下,氧原子的平均动能是氧分子的平均动能的______倍.(
1 ) 2
(二)中(一般综合题) 1、如图 1 所示,两条曲线分别表示相同温度下,氢气和氧气分子的速率分布曲线,则 a 表 示▁▁▁▁气分子的速率分布曲线;b 表示▁▁▁气分子的速率 分布曲线。 (氧气,氢气) 2、若一瓶 氢气和 一瓶 氧气的 温度 、压 强、质量 均相同 ,则 它 们单位 体积 内的分 子数 均动能 ,单位体积内 气体 分子的 平 。(均 图1
(A) 1/6;
(B)12 倍;
(C ) 6 倍;
(D)15 倍。
2、若气体的温度降低,则 p 和 f ( p ) 为
[ A
]
(A)
p 变小而 f ( p ) 变大; p 和 f ( p ) 都变小;
(B)
p 变小而 f ( p ) 保持不变; p 保持不变而 f ( p ) 变小.
5、最概然速 率 V P 的物理 意义是 :在 一定温 度下 , V P 附近单 位速率 区间 内 的分子 数所 占的百 分比最 大; [ √ ]
6
6 、速 率 分 布 曲 线 上 有 一 个 最 大 值 , 与 这 个 最 大 值 相 应 的 速 率 V P 叫 做 平 均 速 率 ; [ × ] [ [ [ √ √ × ] ] ] √ ]
i i 2 KT , RT , KT ) 2 2 2 3 RT 代 表 的 物 理 意 义 3 、 对 于 单 原 子 分 子 理 想 气 体 , ① 2
为: ;②
3 R 代表的物理意义 2
为::
。( ①
3 RT 代表 1mol 单原子理 2
想气体 的内能 ,②
3 R 代表它的等体摩 尔热 容 ) 2
4、 自由度数为 i 的一定量的刚性分子理想气体,其体积为 V,压强为 p 时,其内能 E=_______. (
i PV ) 2
5 .两瓶不同种类的理想气体,它们温度相同,压强也相同,但体积不同,则它们分子的平 均平动动能-----,单位体积内分子的总平动动能-------。 (均填相同或 不相 同) (相 同, 相同) 6 .一定 量的某 种理 想气体 ,装在一 个密闭 的不 变形的 容器中 ,当气体 的温 度升高 时, 气体 分子 的平 均动 能 气体的 内能 ,气体分 子的 密度 ,气体的压 强 ,
3
1
______ kg mol ,由此确定它是______气.(32×10 kg.mol ,
-3 -1
1
氧)
10、 Nf (u )d u 表示的物理意义是 ------------------------------------ 。 (表示在 v 附近, v v dv 速率区间内的分子 数)
pV
MRT
(B) MKT
pV
(C)
KT
p
RT
p
12、一瓶氦气和一瓶氮气质量密度相同,分子平均平动动能相同,而且它们都处于平衡态, 则它们 [ C ]
(A)温度相同、压强相同; (B)温度、压强都不同;
4
(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。
3kT 5 + N 2 kT ; 2 2
(D) N1
5 3 kT + N 2 kT 。 2 2
三、判断题 (一)易(基础题) 1、刚性多 原 子 分 子 共 有 6 个 自 由 度 ; 2、理想气体的温度越高,分子的数密度越大,其压强就越大; 3、理想气体的温度升高,分子的平均平动动能减小; 4、温度是表示大量分子平均平动动能大小的标志; [ [ [ [ √ √ × √ ] ] ] ]
(二)中(一般综合题) 1、两瓶不同类的理想气体,其分子平均平动动能相等,但分子数密度不相等,则 [ B ]
(A) 压强相等,温度相等;
(B) 温度相等,压强不相等;
(C) 压强相等,温度不相等;
(D) 方均根速率相等.
2、 一定质量的理想气体的内 E 随体积 V 的变化关系为一直线, 如图 ( 2 )所示 (其延长线过 E--V 图的原点) ,则此直线表示的过程为 [ A ] ( B)等温过程; (D) 绝热过程。 [ A 图(2) ]
3
(A) 分 子 平 均 速 率 相 同 ; (C) 内 能 相 等 ;
(B) 分 子 平 均 动 能 相 等 ; (D) 平 均 平 动 动 能 相 等 。 [ A ]
4.温度为 270C 的单原子理想气体的内能是 (A)全部分子的平动动能; (B)全部分子的平动动能与转动动能之和; (C)全部分子的平动动能与转动动能、振动动能之和; (D)全部分子的平动动能与分子相互作用势能之和。
A
]
(D)不能确定哪一种气体内能的增量大。
(A) 物体的温度越高,则热量愈多; (C) 物体的温度越高,则内能越小; 8、 一定质量的某理想气体按 (1)升高;
p =恒量的规律变化, 则理想气体的分子数密度 T
(3)不能确定; (4)降低。 [ B ]
(2)
]
(2)不变;
10、如果氢气和氦气的温度相同,摩尔数也相同,则
(B)等压过程; (D)等体过程。 图(4)
5、若氧分子[ O 2 ]气体离解为氧原子[O]气体后,其热力学温度提高一 倍,则氧原子的平均速率是氧分子的平均速率的 (A)4 倍; (B) 2 倍;
0 0
[
C
]
(C)2 倍;
(D)1 / 2 倍。
6、若室内生起炉子后温度从 15 C 升高到 27 C ,而室内气压不变,则此时室内的分子数减 少了 (A)0.5% ; (B)4% ; (C)9% ; [ (D)21% 。 B ]
图2
[
D
]
(C) 氧分子的质量比氢分子大,所以氢分子的速率一定比氧分子的速率大. (D) 氧分子的质量比氢分子大,所以氢分子的方均根速率一定比氧分子的方均根速率大. 2、速率分布函数 f ( )d 的物理意义为: (A)具有速率 的分子占总分子数的百分比; (B)具有速率 的分子数; (C)在速率 附近处于速率区间 d 内的分子数占总分子数的百分比; (D)速率分布在 附近的单位速率间隔中的分子数。 3 、 摩 尔 数 相 同 的 氦 (He) 和 氢 (H 2 ) , 其 压 强 和 分 子 数 密 度 相 同 , 则 它 们 的 [ D ] [ C ]
。 ( 均填增大、不 变或 减少 ) (增 大, 不变, 增大 , 增大) ,理想气体分子的平均平动动能与温度的关系
7、理想气体的压强公式为 为 。 (p
2 3 n k , k KT ) 3 2
8、有两瓶气体,一瓶是氧气,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,则氧气的内能是氢气的▁▁▁▁倍。 (1) 9、 一容器内贮有气体,其压强为 1atm,温度为 27ºC,密度为 1.3kg m ,则气体的摩尔质量为
05 章 一、填空题 (一)易(基础题) 1 、一定 质量的 气体 处于 平衡 态,则 气体 各部 分的 压强 各部分 的温度 ( 填相等或不相等 ) 。 ( 相 等 , 相等 ) ( 填相等或 不相等 ) ,
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