大學(xué)物理熱學(xué) 題庫及答案.doc

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1、大學(xué)物理 熱學(xué)一、 選擇題:(每題3分)1、在一密閉容器中,儲(chǔ)有A、B、C三種理想氣體,處于平衡狀態(tài)A種氣體的分子數(shù)密度為n1,它產(chǎn)生的壓強(qiáng)為p1,B種氣體的分子數(shù)密度為2n1,C種氣體的分子數(shù)密度為3 n1,則混合氣體的壓強(qiáng)p為 (A) 3 p1 (B) 4 p1 (C) 5 p1 (D) 6 p1 2、若理想氣體的體積為V,壓強(qiáng)為p,溫度為T,一個(gè)分子的質(zhì)量為m,k為玻爾茲曼常量,R為普適氣體常量,則該理想氣體的分子數(shù)為: (A) pV / m (B) pV / (kT) (C) pV / (RT) (D) pV / (mT) 3、有一截面均勻的封閉圓筒,中間被一光滑的活塞分隔成兩邊,如果

2、其中的一邊裝有0.1 kg某一溫度的氫氣,為了使活塞停留在圓筒的正中央,則另一邊應(yīng)裝入同一溫度的氧氣的質(zhì)量為: (A) (1/16) kg (B) 0.8 kg (C) 1.6 kg (D) 3.2 kg 4、在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下,任何理想氣體在1 m3中含有的分子數(shù)都等于(A) 6.021023 (B)6.021021 (C) 2.691025 (D)2.691023 (玻爾茲曼常量k1.3810-23 JK-1 ) 5、一定量某理想氣體按pV2恒量的規(guī)律膨脹,則膨脹后理想氣體的溫度 (A) 將升高 (B) 將降低 (C) 不變 (D)升高還是降低,不能確定 6、一個(gè)容器內(nèi)貯有1摩爾氫氣和1摩爾氦氣

3、,若兩種氣體各自對器壁產(chǎn)生的壓強(qiáng)分別為p1和p2,則兩者的大小關(guān)系是: (A) p1 p2 (B) p1T2,則 (A) vp1 vp2, f(vp1) f(vp2) (B) vp1 vp2, f(vp1) f(vp2) (C) vp1 f(vp2) (D) vp1 vp2, f(vp1)0,Q0,W0,Q0,W0 (C)E0,Q0,W0 (D) E0,Q0,W0 48、一物質(zhì)系統(tǒng)從外界吸收一定的熱量,則 (A) 系統(tǒng)的內(nèi)能一定增加 (B) 系統(tǒng)的內(nèi)能一定減少 (C) 系統(tǒng)的內(nèi)能一定保持不變 (D) 系統(tǒng)的內(nèi)能可能增加,也可能減少或保持不變 49、一物質(zhì)系統(tǒng)從外界吸收一定的熱量,則 (A) 系

4、統(tǒng)的溫度一定升高 (B) 系統(tǒng)的溫度一定降低 (C) 系統(tǒng)的溫度一定保持不變 (D) 系統(tǒng)的溫度可能升高,也可能降低或保持不變 50、熱力學(xué)第一定律表明: (A) 系統(tǒng)對外作的功不可能大于系統(tǒng)從外界吸收的熱量 (B) 系統(tǒng)內(nèi)能的增量等于系統(tǒng)從外界吸收的熱量 (C) 不可能存在這樣的循環(huán)過程,在此循環(huán)過程中,外界對系統(tǒng)作的功不等于系統(tǒng)傳給外界的熱量 (D) 熱機(jī)的效率不可能等于1 51、一定量的理想氣體,經(jīng)歷某過程后,溫度升高了則根據(jù)熱力學(xué)定律可以斷定: (1) 該理想氣體系統(tǒng)在此過程中吸了熱 (2) 在此過程中外界對該理想氣體系統(tǒng)作了正功 (3) 該理想氣體系統(tǒng)的內(nèi)能增加了 (4) 在此過程中

5、理想氣體系統(tǒng)既從外界吸了熱,又對外作了正功 以上正確的斷言是: (A) (1)、(3) (B) (2)、(3) (C) (3) (D) (3)、(4) (E) (4) 521、 如圖所示,一定量的理想氣體,沿著圖中直線從狀態(tài)a( 壓強(qiáng)p1 = 4 atm,體積V1 =2 L )變到狀態(tài)b ( 壓強(qiáng)p2 =2 atm,體積V2 =4 L )則在此過程中: (A) 氣體對外作正功,向外界放出熱量 (B) 氣體對外作正功,從外界吸熱 (C) 氣體對外作負(fù)功,向外界放出熱量(D) 氣體對外作正功,內(nèi)能減少 53、用公式(式中為定體摩爾熱容量,視為常量,n 為氣體摩爾數(shù))計(jì)算理想氣體內(nèi)能增量時(shí),此式 (

6、A) 只適用于準(zhǔn)靜態(tài)的等體過程 (B) 只適用于一切等體過程 (C) 只適用于一切準(zhǔn)靜態(tài)過程 (D) 適用于一切始末態(tài)為平衡態(tài)的過程 54、一定量的某種理想氣體起始溫度為T,體積為V,該氣體在下面循環(huán)過程中經(jīng)過三個(gè)平衡過程:(1) 絕熱膨脹到體積為2V,(2)等體變化使溫度恢復(fù)為T,(3) 等溫壓縮到原來體積V,則此整個(gè)循環(huán)過程中(A) 氣體向外界放熱 (B) 氣體對外界作正功(C) 氣體內(nèi)能增加 (D) 氣體內(nèi)能減少 55、一絕熱容器被隔板分成兩半,一半是真空,另一半是理想氣體若把隔板抽出,氣體將進(jìn)行自由膨脹,達(dá)到平衡后 (A) 溫度不變,熵增加 (B) 溫度升高,熵增加 (C) 溫度降低,

7、熵增加 (D) 溫度不變,熵不變 56、“理想氣體和單一熱源接觸作等溫膨脹時(shí),吸收的熱量全部用來對外作功”對此說法,有如下幾種評論,哪種是正確的? (A) 不違反熱力學(xué)第一定律,但違反熱力學(xué)第二定律 (B) 不違反熱力學(xué)第二定律,但違反熱力學(xué)第一定律 (C) 不違反熱力學(xué)第一定律,也不違反熱力學(xué)第二定律 (D) 違反熱力學(xué)第一定律,也違反熱力學(xué)第二定律 57、熱力學(xué)第二定律表明: (A) 不可能從單一熱源吸收熱量使之全部變?yōu)橛杏玫墓?(B) 在一個(gè)可逆過程中,工作物質(zhì)凈吸熱等于對外作的功 (C) 摩擦生熱的過程是不可逆的 (D) 熱量不可能從溫度低的物體傳到溫度高的物體 58、一定量的理想氣體

8、向真空作絕熱自由膨脹,體積由V1增至V2,在此過程中氣體的 (A) 內(nèi)能不變,熵增加 (B) 內(nèi)能不變,熵減少 (C) 內(nèi)能不變,熵不變 (D) 內(nèi)能增加,熵增加 59、某理想氣體狀態(tài)變化時(shí),內(nèi)能隨體積的變化關(guān)系如圖中AB直線所示AB表示的過程是 (A) 等壓過程 (B) 等體過程 (C) 等溫過程 (D) 絕熱過程 60、 如圖,一定量的理想氣體,由平衡狀態(tài)A變到平衡狀態(tài)B (pA = pB ),則無論經(jīng)過的是什么過程,系統(tǒng)必然 (A) 對外作正功 (B) 內(nèi)能增加 (C) 從外界吸熱 (D) 向外界放熱 二、 填空題:(每題4分)61、理想氣體微觀模型(分子模型)的主要內(nèi)容是: (1)_;

9、 (2)_; (3)_62、在容積為10-2 m3 的容器中,裝有質(zhì)量100 g 的氣體,若氣體分子的方均根速率為200 m s-1,則氣體的壓強(qiáng)為_ 63、質(zhì)量一定的某種理想氣體, (1) 對等壓過程來說,氣體的密度隨溫度的增加而_,并繪出曲線 (2) 對等溫過程來說,氣體的密度隨壓強(qiáng)的增加而_,并繪出曲線64、下面給出理想氣體的幾種狀態(tài)變化的關(guān)系,指出它們各表示什么過程 (1) p dV= (M / Mmol)R dT表示_過程 (2) V dp= (M / Mmol)R dT表示_過程 (3) p dV+V dp= 0 表示_過程 65、對一定質(zhì)量的理想氣體進(jìn)行等溫壓縮若初始時(shí)每立方米體

10、積內(nèi)氣體分子數(shù)為1.961024,則當(dāng)壓強(qiáng)升高到初始值的兩倍時(shí),每立方米體積內(nèi)氣體分子數(shù)應(yīng)為_ 66、在推導(dǎo)理想氣體壓強(qiáng)公式中,體現(xiàn)統(tǒng)計(jì)意義的兩條假設(shè)是 (1) _; (2) _67、解釋下列分子動(dòng)理論與熱力學(xué)名詞: (1) 狀態(tài)參量:_ _; (2) 微觀量:_ _; (3) 宏觀量:_ _ 68、氣體分子間的平均距離與壓強(qiáng)p、溫度T的關(guān)系為_,在壓強(qiáng)為1 atm、溫度為0的情況下,氣體分子間的平均距離_m(玻爾茲曼常量k1.3810-23 JK-1)69、某理想氣體在溫度為27和壓強(qiáng)為1.010-2 atm情況下,密度為 11.3 g/m3,則這氣體的摩爾質(zhì)量Mmol_(普適氣體常量R8.

11、31 Jmol-1K-1) 70、三個(gè)容器內(nèi)分別貯有1 mol氦(He)、 1 mol氫(H2)和1 mol氨(NH3)(均視為剛性分子的理想氣體)若它們的溫度都升高1 K,則三種氣體的內(nèi)能的增加值分別為:(普適氣體常量R=8.31 Jmol -1K -1) 氦:E_; 氫:E_; 氨:E_71、1 mol氧氣(視為剛性雙原子分子的理想氣體)貯于一氧氣瓶中,溫度為27,這瓶氧氣的內(nèi)能為_J;分子的平均平動(dòng)動(dòng)能為_;分子的平均總動(dòng)能為_ (摩爾氣體常量 R= 8.31 Jmol-1K-1 玻爾茲曼常量 k= 1.3810-23K-1) 72、有一瓶質(zhì)量為M的氫氣(視作剛性雙原子分子的理想氣體),

12、溫度為T,則氫分子的平均平動(dòng)動(dòng)能為_,氫分子的平均動(dòng)能為_,該瓶氫氣的內(nèi)能為_73、一能量為1012 eV的宇宙射線粒子,射入一氖管中,氖管內(nèi)充有 0.1 mol的氖氣,若宇宙射線粒子的能量全部被氖氣分子所吸收,則氖氣溫度升高了_K(1 eV1.6010-19J,普適氣體常量R8.31 J/(molK))74、一鐵球由10 m高處落到地面,回升到 0.5 m高處假定鐵球與地面碰撞時(shí)損失的宏觀機(jī)械能全部轉(zhuǎn)變?yōu)殍F球的內(nèi)能,則鐵球的溫度將升高_(dá)(已知鐵的比熱c 501.6 Jkg-1K-1)75、容器中儲(chǔ)有1 mol 的氮?dú)?,壓?qiáng)為1.33 Pa,溫度為 7 ,則 (1) 1 m3中氮?dú)獾姆肿訑?shù)為_

13、; (2) 容器中的氮?dú)獾拿芏葹開; (3) 1 m3中氮分子的總平動(dòng)動(dòng)能為_ (玻爾茲曼常量k1.3810-23 JK-1 , N2氣的摩爾質(zhì)量Mmol2810-3 kgmol-1 , 普適氣體常量R8.31 Jmol-1K-1 ) 76、2 g氫氣與2 g氦氣分別裝在兩個(gè)容積相同的封閉容器內(nèi),溫度也相同(氫氣分子視為剛性雙原子分子)(1) 氫氣分子與氦氣分子的平均平動(dòng)動(dòng)能之比_(2) 氫氣與氦氣壓強(qiáng)之比 _(3) 氫氣與氦氣內(nèi)能之比 _77、理想氣體分子的平均平動(dòng)動(dòng)能與熱力學(xué)溫度T的關(guān)系式是_,此式所揭示的氣體溫度的統(tǒng)計(jì)意義是_ 78、若氣體分子的平均平動(dòng)動(dòng)能等于1.0610-19 J,則

14、該氣體的溫度T_K(玻爾茲曼常量k1.3810-23 JK-1 )79、對于單原子分子理想氣體,下面各式分別代表什么物理意義? (1) RT:_, (2) R:_, (3) R:_ (式中R為普適氣體常量,T為氣體的溫度) 80、若某容器內(nèi)溫度為 300 K的二氧化碳?xì)怏w(視為剛性分子理想氣體)的內(nèi)能為 3.74103 J,則該容器內(nèi)氣體分子總數(shù)為_ (玻爾茲曼常量k1.3810-23 JK-1,阿伏伽德羅常量NA=6.0221023 mol-1)81、一定量H2氣(視為剛性分子的理想氣體),若溫度每升高1 K,其內(nèi)能增加41.6 J,則該H2氣的質(zhì)量為_(普適氣體常量R8.31 Jmol-1

15、K-1) 82、1 mol的單原子分子理想氣體,在1 atm的恒定壓強(qiáng)下,從0加熱到100,則氣體的內(nèi)能改變了_J(普適氣體常量R8.31 Jmol-1K-1 ) 83、1大氣壓、27 時(shí),一立方米體積中理想氣體的分子數(shù)n_, 分子熱運(yùn)動(dòng)的平均平動(dòng)動(dòng)能_ (玻爾茲曼常量k1.3810-23 JK-1) 84、根據(jù)能量按自由度均分原理,設(shè)氣體分子為剛性分子,分子自由度數(shù)為i,則當(dāng)溫度為T時(shí), (1) 一個(gè)分子的平均動(dòng)能為_ (2) 一摩爾氧氣分子的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能總和為_85、1 mol氮?dú)?,由狀態(tài)A(p1,V)變到狀態(tài)B(p2,V),氣體內(nèi)能的增量為_ 86、有兩瓶氣體,一瓶是氦氣,另一瓶是氫氣(均視為剛性分子理想氣體),若它們的壓強(qiáng)、體積、溫度均相同,則氫氣的內(nèi)能是氦氣的_倍87、在溫度為127 時(shí),1 mol氧氣(其分子可視為剛性分子)的內(nèi)能為_J,其中分子轉(zhuǎn)動(dòng)的總動(dòng)能為_J.(普適氣體常量R8.31Jmol-1K-1 ) 88、對于處在平衡態(tài)下溫度為T的理想氣體,的物理意義是_ _(k為玻爾茲曼常量)89、對于處在平衡態(tài)下溫度為T的理想氣體,的物理意義是_

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