当前位置:文档之家› 大学物理气体动理论热力学基础复习题及答案详解

大学物理气体动理论热力学基础复习题及答案详解

第12章气体动理论一、填空题:1、一打足气的自行车内胎,若在7℃时轮胎中空气压强为 4.0× 510 pa .则在温度变为37℃,轮胎内空气的压强是。

(设内胎容积不变)2、在湖面下50.0m 深处(温度为 4.0℃),有一个体积为 5 31.0 10 m 的空气泡升到水面上来,若湖面的温度为17.0℃,则气泡到达湖面的体积是。

(取大气压强为5p0 1.013 10 pa )3、一容器内储有氧气,其压强为 5p0 1.01 10 pa ,温度为27.0℃,则气体分子的数密度为;氧气的密度为;分子的平均平动动能为;分子间的平均距离为。

(设分子均匀等距排列)4、星际空间温度可达 2.7k,则氢分子的平均速率为,方均根速率为,最概然速率为。

5、在压强为 51.1 10 pa 下,氮气分子的平均自由程为66.0 10 cm ,当温度不变时,压强为,则其平均自由程为 1.0mm。

6、若氖气分子的有效直径为82.59 10 cm ,则在温度为600k,压强为21.33 10 pa 时,氖分子1s 内的平均碰撞次数为。

7、如图12-1 所示两条曲线(1)和(2),分别定性的表示一定量的f(v) 某种理想气体不同温度下的速率分布曲线,对应温度高的曲线(1) (2) 是. 若图中两条曲线定性的表示相同温v O 度下的氢气和氧气的速率分布曲线,则表示氧气速率分布曲线的图12-1是.8、试说明下列各量的物理物理意义:(1)12 kT ,(2)32kT ,(3)i2kT ,(4)i2R T,(5)32R T,(6)M iM m ol 2R T。

参考答案:1、 54.43 10 pa 2、5 36.11 10 m3、25 3 3 21 91.2 10 m 1.30 kg m 6.21 10 J 3.45 10 m4、 2 1 2 1 16.1 10 m s 1.83 10 m s 1.50 10 m s25、6.06 pa6、 6 12.60 10 s 7、(2),(2)8、略二、选择题:教材习题12-1,12-2,12-3,12-4. (见课本p207~208)参考答案:12- 1~12-4 C, C, B, B.第十三章热力学基础一、选择题1、有两个相同的容器,容积不变,一个盛有氦气,另一个盛有氢气(均可看成刚性分子)它们的压强和温度都相等,现将 5 J 的热量传给氢气,使氢气温度升高,如果使氦气也升高同样的温度,则应向氦气传递的热量是()(A) 6 J (B) 5 J (C) 3 J (D) 2 J2、一定量理想气体,经历某过程后,它的温度升高了,则根据热力学定理可以断定:(1)该理想气体系统在此过程中作了功;(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。

以上正确的是:()(A)(1),(3)(B)(2),(3)(C)(3)(D)(3),(4)3、摩尔数相等的三种理想气体H e、N2 和CO2,若从同一初态,经等压加热,且在加热过程中三种气体吸收的热量相等,则体积增量最大的气体是:()(A)H e (B)N2(C)CO2 (D)三种气体的体积增量相同4、如图所示,一定量理想气体从体积为V1 膨胀到V2,AB 为等压过P程,AC 为等温过程AD 为绝热过程。

则吸热最多的是:AB ()(A)AB 过程(B)AC 过程(C)AD 过程(D)不能确定CD0 V1 V2 Pa5、卡诺热机的循环曲线所包围的面积从图中abcda 增大为ab’c’,d那a么循环abcda 与ab’c’所d作a的净功和热机效率b b’T1的变化情况是:()d c’T2cV(A) 净功增大,效率提高;(B)净功增大,效率降低;(C)净功和效率都不变;(D) 净功增大,效率不变。

6、根据热力学第二定律判断下列哪种说法是正确的是:()(A) 热量能从高温物体传到低温物体,但不能从低温物体传到高温物体;(B) 功可以全部变为热,但热不能全部变为功;(C) 气体能够自由膨胀,但不能自由压缩;(D) 有规则运动的能量能够变为无规则运动的能量,但无规则运动的能量不能够变为有规则运动的能量。

7、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.8、1mol 的单原子分子理想气体从状态 A 变为状态B,如果不知是什么气体,变化过程也不知道,但A、B 两态的压强、体积和温度都知道,则可求出:()(A) 气体所作的功. (B) 气体内能的变化.(C) 气体传给外界的热量. (D) 气体的质量.9、有人设计一台卡诺热机(可逆的).每循环一次可从400 K 的高温热源吸热1800 J,向300 K 的低温热源放热800 J.同时对外作功1000 J,这样的设计是()(A) 可以的,符合热力学第一定律.(B) 可以的,符合热力学第二定律.(C) 不行的,卡诺循环所作的功不能大于向低温热源放出的热量.(D) 不行的,这个热机的效率超过理论值.10、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.(B) 温度升高,熵增加.(C) 温度降低,熵增加.(D) 温度不变,熵不变.二、填充题1、要使一热力学系统的内能变化,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。

2、将热量Q 传给一定质量的理想气体。

(1)若体积不变,热量转化为;(2)若温度不变,热量转化为。

3、卡诺循环是由两个过程和两个过程组成的循环过程。

卡诺循环的效率只与有关,卡诺循环的效率总是(大于、小于、等于)1。

4、一定量理想气体沿a→b→c 变化时作功W abc =615J,气体在b、c 两状态的内能差 E b E 500 J 。

那么气体循环一周,所作净功cW J ,向外界放热为Q J ,等温过程中气体作功Wa bJ 。

5、常温常压下,一定量的某种理想气体(可视为刚性双原子分子),在等压过程中吸热W E为Q,对外作功为W,内能增加为 E ,则=_ _, =_________。

Q Q6、p V 图上封闭曲线所包围的面积表示物理量,若循环过程为逆时针方向,则该物理量为。

(填正或负)7 、一卡诺热机低温热源的温度为27 C, 效率为40% , 高温热源的温度T1 = .8、设一台电冰箱的工作循环为卡诺循环,在夏天工作,环境温度在35 C,冰箱内的温度为0 C,这台电冰箱的理想制冷系数为e= .9、一循环过程如图所示,该气体在循环过程中吸热和V放热的情况是a→b 过程,b→c 过程,c a b→a 过程。

c10、将1kg 温度为010 C 的水置于20 C 的恒温热源内,oT最后水的温度与热源的温度相同,则水的熵变为,热源的熵变为。

(水的比热容为31.310 J kg K ,ln 1.0353 0.035 )参考答案:一、1、C 2 、C 3 、A 4 、A 5 、D6 、C7 、A8 、B9 、D 10 、A二、1、作功,传热,始末状态,过程2、理想气体的内能,对外作功3、绝热,等温,4、115 J ,500 J ,615 J5、27,576、功,负7 、500 K1 18、7.8 9、吸热,放热,吸热10、146.3 J K , 142.7 J K自测题 5一、选择题1、一定量某理想气体按 2pV 恒量的规律膨胀,则膨胀后理想气体的温度()( A )将升高(B )将降低(C )不变(D )不能确定。

2、若理想气体的体积为V ,压强为p ,温度为T ,一个分子的质量为m ,k 为玻尔兹曼常量,R 为摩尔气体常量,则该理想气体的分子数为()( A )pV m (B )pV ( kT ) (C )pV ( RT ) (D )pV (mT )3、如题 5.1.1 图所示,两个大小不同的容器用均匀的细管相连,管中有一水银作活塞,大容器装有氧气,小容器装有氢气,当温度相同时,水银滴静止于细管中央,试问此时这两种气体的密度哪个大?()( A )氧气的密度大。

(B )氢气的密度大。

(C )密度一样大。

(D )无法判断。

4、若室内生起炉子后温度从015 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%5、一定量的理想气体,在容积不变的条件下,当温度升高时,分子的平均碰撞次数Z 和平均自由程的变化情况是()( A )Z 增大,不变。

(B )Z 不变,增大。

(C )Z 和都增大。

(D )Z 和都不变。

6、一定量的理想气体,从 a 态出发经过①或②过程到达 b 态,acb 为等温线(如题 5.1.2 图所示),则①,②两过程中外界对系统传递的热量Q1 , Q2 是()( A )Q1 0, Q2 0 (B )Q1 0, Q 2 0(C )Q1 0, Q 2 0 (D )Q1 0, Q2 07、如题 5.1.3 图,一定量的理想气体经历acb 过程时吸热200 J 。

则经历acb da 过程时,吸热为()( A )1200 J (B )1000 J (C )700 J (D )1000 J p a ① 5p 10 paOc②o3 3 V 10 m题5.1.2 图8、一定量的理想气体,分别进行如题 5.1.4 图所示的两个卡诺循环ab cd a 和a b c d a 。

若在P V 图上这两个循环曲线所围面积相等,则可以由此得知这两个循环()aa b( A )效率相等。

b(B )由高温热源处吸收的热量相等。

(C )在低温热源处放出的热量相等。

ddcc 题5.1.4 图(D )在每次循环中对外做的净功相等。

9、“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做功。

”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。

10、一定量的理想气体向真空作绝热自由膨胀,体积由V增至V2 ,在此过程中气体的()1( 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。

二、填空题:1、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)。

2、在定压下加热一定量的理想气体。

若使其温度升高1K 时,它的体积增加了0.005 倍,则气体原来的温度是。

相关主题