大学物理：3课后习题热学

1、习题课（A）图中 表示氧气分子的速率分布曲线且（B）图中 表示氧气分子的速率分布曲线且（C）图中 表示氧气分子的速率分布曲线且（D）图中 表示氧气分子的速率分布曲线且aabb5-1、如图所示两条曲线分别表示在相同温度下氧气和氢气分子速率分布曲线， 和 分别表示氧气和氢气的最概然速率，则2)(OPv2)(HPv41)()(22HPOPvv4)()(22HPOPvv41)()(22HPOPvv4)()(22HPOPvvA5-3、处于平衡态的一瓶氦气和一瓶氮气的分子数密度相同，分子平均平动动能相同，则下列判断正确的是（A）温度相同、压强相同；（B）温度、压强都不相同；（C）温度相同，但氦气的压强大于

2、氮气的压强；（D）温度相同，但氮气的压强大于氦气的压强。A5-4、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D5-5、两个相同的刚性容器，一个盛有氢气，一个盛有氦气（均视为刚性分子理想气体）。开始时它们的压强和温度都相同，现将3J热量传给氦气，使之升高到一定的温度。若使氢气也升高同样的温度，则应向氢气传递热量为（A）6J； （B）3J； （C）5J； （D）10J。CD5-6、一定量理想气体分别经过等压、等温和绝热过程从体积VA膨胀到体积VB，如图所示，则下述正确的是（A）

3、吸热最多，内能增加；（B） 内能增加，做功最少；（C） 吸热最多，内能不变；（D） 对外做功，内能不变。CA DA BA CA 5-7、 一台工作于温度分别为327和27的高温热源与低温热源之间的卡诺热机，每经历一个循环吸热2000J，则对外作功（A）2000J； （B）1000J； （C）4000J； （D）5000J。B5-12、有容积为有容积为 的容器中盛有刚性双原子的容器中盛有刚性双原子分子理想气体，其内能为分子理想气体，其内能为 。（。（1）试求气）试求气体的压强；（玻耳兹曼常量体的压强；（玻耳兹曼常量 ）（）（2）设分子总数为设分子总数为 个，求分子的平均平动动能及个，求分子的平均

4、平动动能及气体的温度。气体的温度。33102m J21075. 6 1231038. 1 KJk22104 . 5 解解:（1）设分子数为）设分子数为N kTiNE2/ kTVNP/ 得得 PaiVEP51035. 1/2 由由（2）由）由2/52/3NkTkTEk JNEk21105 . 75/3 kTNE25 KNkET3625/2 又又得得5iA AB BC Co oP PV VJQABC326 JWABC126 5-18、如图所示，系统从状态如图所示，系统从状态 沿沿 变化到状态变化到状态 的过程中，外界有的过程中，外界有 的热量传递给系统，同时系统的热量传递给系统，同时系统对外作功对

5、外作功 。当系统从状态。当系统从状态 沿另一曲线沿另一曲线 返回到返回到状态状态 时，外界对系统作功为时，外界对系统作功为 ，则此过程中系统，则此过程中系统是吸热还是放热？传递热量是多少？是吸热还是放热？传递热量是多少？AABCCJ326J126CAJ52CA解：系统经解：系统经 过程所吸收的过程所吸收的热量及对外所作的功分别为热量及对外所作的功分别为ABCJWQEABCABCAC200 则由热力学第一定律可得由则由热力学第一定律可得由 到到 过程中系统内能过程中系统内能的增量的增量CA由此可得从由此可得从 到到 ，系统内能的增量为，系统内能的增量为ACJECA200 从从 到到 ，系统所吸收

6、的热量为，系统所吸收的热量为ACJWEQCACACA252 5-21、如图所示，、如图所示， 单原子分子理想气体的循环过单原子分子理想气体的循环过程由程由 等压地变到等压地变到 ，由，由 等体地变到等体地变到 ，再由，再由 等等温地变到温地变到 。设。设 点温度点温度 ，求：，求：（1） 、 、 各个过程中系统吸收的热量；各个过程中系统吸收的热量；（2）经此循环过程系统所做的净功）经此循环过程系统所做的净功；（3）此循环的效率。）此循环的效率。mol1ABCBCACKTC600ABBC CA等温等温ABCO)10/(33mVP解：（解：（1）沿）沿 作等压收缩过程，系统吸热为作等压收缩过程，系

7、统吸热为AB)(,ABmPABTTvCQ沿沿 作等体升温，系统吸热为作等体升温，系统吸热为BC沿沿 作等温膨胀，系统吸热为作等温膨胀，系统吸热为CA)(,BCmVBCTTvCQBACCAVVvRTQln由题意知由题意知KTTAC600KTVVTAABB300RRiCmV232,RRiCmP2522,计算可得计算可得JQAB5 .6232JQBC5 .3739JQCA3456（2）由热力学第一定律，有）由热力学第一定律，有JQQQWCABCAB5 .963（3）此循环的效率为）此循环的效率为%39.13CABCQQWQW吸5-22、一卡诺热机的低温热源温度为、一卡诺热机的低温热源温度为 ，效率，效率为为 ，若要将其效率提高到，若要将其效率提高到 ，问高温热，问高温热源的温度需提高多少？源的温度需提高多少？C7%40%50121TT121TT 其中其中