热学各章补充练习题课件

1、第 一 章 练 习1、关于温标，有以下几种表述： （）在建立温标时，必须规定较热的物体具有较高的温度。 （）在建立温标时，必须规定用来标志温度的物理量随温度作线性变化。 （）摄氏温标的定义是： . 。. (1)、(2)、(3)都对 ； . (1)、(2)错，(3)对 ；. (1)、(2)对，(3)错 ； . (1)、(2)、(3)都错 。 2、 一毛细管内一小团水银封住了某种物质，在标准大气压时量出被封住的该种物质长度如下：在沸腾的水中为18.6cm；在冰水混合物中为13.6cm；在室温时14.4cm。那么室温是摄氏多少度？. 18.6 ； . 16.0 ； . 20.0 ； . 14.0 。

2、3、以下有两个表述：（1）若系统的宏观性质不随时间变化，则系统处于平衡态。（2）两个理想气体系统之间处于热平衡时，它们除了温度相等之外，压强也一定相等。 . (1)、(2)都对 ； . (1)错(2)对 ； . (1)对(2)错 ； . (1)、(2)都错 。4、相等质量的氢气和氧气被密封在一均匀的玻璃管中，并由一水银滴所隔开，当玻璃管平放时，氢气柱和氧气柱的长度比是( ). 161 ； . 11 ； . 116 ； . 321 。5、范德瓦尔斯方程 中的V表示( ) . 气体可被压缩的体积 ； . 气体分子自由活动的体积 ；. 容器的体积 ；. 气体分子的固有体积 。6、 容积恒定的车胎内部

3、气压要维持恒定，那么，车胎内空气质量最多的季节是 。（填“春季”、“夏季”、“秋季”或“冬季”）冬季7、 一瓶氢气和一瓶氧气，若它们的体积不同、压强不同、温度相同，则它们单位体积内的分子数 ， 分子的平均平动动能 。 （填“相同”或“不相同”） 答案：不相同，相同不相同8、两端封闭的均匀玻璃管中有一段水银柱，其两边是空气，当玻璃管水平放置时，两边的空气柱长度相等，此时的压强为 cmHg。当把玻璃管竖直放置时，上段的空气长度是下段空气的两倍，则玻璃管中的水银柱长度是 厘米。9、 “28”自行车车轮直径为71.12cm（相当于28英寸），内胎截面直径为3cm，在-3的天气里向空胎打气。打气筒长30

4、cm，截面半径1.5cm，打了20下，气打足了，问此时车胎内压强是多少？设外界大气压强为1atm，车胎内最后气体温度为7。 解： 打气前后气体质量不变，据理想气体状态方程PV=vRT得：取充入的气体为研究对象，平衡态1：在气筒内。平衡态2：在车胎内。第 二 章 练 习1、一定量的氢气和氧气，都可视为理想气体，它们分子的平均平动动能相同，那么它们分子的平均速率之比为( ) . 1：1 ； . 1：4 ； . 4：1 ； . 1：16 。2、 将氧分子（O2）气体的热力学温度提高为原来的两倍，则氧分子（O2）气体离解为氧原子（O）气体，那么后者的平均速率是前者的多少倍？. 4 倍 ； . 倍 ；

5、. 2 倍 ； . 倍 。3、 在一容积不变的封闭容器内理想气体分子的 平均速率若提高为原来的2倍，则：( ). 温度和压强都提高为原来的2倍 ； . 温度为原来的2倍，压强为原来4倍 ；. 温度为原来的4倍，压强为原来2倍 ；. 温度和压强都提高为原来的4倍 。 4、下列各图所示的速率分布曲线，哪一图中的两条曲线是同一温度下氮气和氦气的分子速率分布曲线？f(v)(m/s)0f(v)(m/s)0f(v)(m/s)0f(v)(m/s)0.5、图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：( ). 图中a表示氧气分子的速率分布曲线， ； .

6、图中a表示氧气分子的速率分布曲线， ； . 图中b表示氧气分子的速率分布曲线， ；. 图中b表示氧气分子的速率分布曲线， 。f(v)(m/s)0abf(v)(m/s)0ab6、 已知()为麦克斯韦速率分布函数，p为分子 的最概然速率，则：速率小于p的那些分子的 平均速率表达式为 。7、标准状态下，若氧气（视为刚性双原子分子的理想 气体）和氦气的体积比V1/V2=0.5，则其内能之比 U1/U2为 。 5:6解：标准状态下 ， 根据理想气体状态方程 可知：氧气和氦气的摩尔数之比为 。故其内能之比为 。8、 一瓶氢气和一瓶氧气的温度相同，若氢气分子的 平均平动动能为6.211021J，则： 氧气分

7、子的平均平动动能为 ， 氧气的温度为 。6.211021J300K 9、判断正误：（ ） 速率在 之间的分子的平均平动动能 为为 。10、设有N个气体分子，其速率分布函数为 其中N，0已知， （1）作速率分布曲线； （2）求常数k ； （3）求速率在1.50 2.00 之间的分子数； （4）求N个分子的平均速率。 解：（1）f()Okv0020解：（2） 解：（3）（4）第 三 章 练 习1、容积恒定的容器内盛有一定量某种理想气体，其分子热运动的平均自由程为 ，平均碰撞频率为 ，若气体的热力学温度降低为原来的 ，则此时分子的平均自由程和平均碰撞频率分别为（ ）. ， ； . ， ；. ， ；

8、. ， 。2、 理想气体绝热地向真空自由膨胀，初态气体平均自由程为 ，平均碰撞频率为 ，末态为 ， ，则：（ ） . ， ； . ， ；. ， ； . ， 。3、 1氧气被封闭在一容器中，只要压强不是极低，则分子无规则运动的平均自由程仅取决于气体的（） . 温度 ； . 压强 ； . 体积 ； . 分子的平均碰撞频率 。 4、 输运现象包括 、 、 。黏性现象扩散现象热传导现象5、 常压下气体热传导的微观机理是 。 气体中存在温度梯度，由于气体分子的无规则热运动，在交换分子对的同时，交换了具有不同热运动平均能量的分子，从而发生了能量的迁移。6、判断下列说法是否正确：（1）黏度仅由流体性质决定。

9、还与温度有关。是因为气体定向运动速度不均匀。黏度系数由温度决定，与气体分子数密度n无关。 （2）常压下气体的黏性系数 随分子数密度n的增加而增大。 （3）气体黏性现象产生的原因是气体内部组分密度不均匀。第 四 章 练 习1、一定量的理想气体，分别进行如图所示的两个卡诺循环：abcda和abcda,且两条循环曲线所围面积相等。则可由此得知这两个循环：（ ）. 效率相等 ； . 由高温热源处吸收的热量相等 ； . 在低温热源处放出的热量相等 ； . 在每次循环中对外作的净功相等 。PVObacdbacd2、下面有两个表述： （1）物体的温度越高，它的热量就越多。 （2）物体的温度越高，它的内能就越

10、大。. （1）、（2）都对 ； . （1）对、（2）错 ； . （1）错、（2）对； . （1）、（2）都错 。3、系统由初态膨胀到末态，则不同的过程. 功必相同 ； . 吸收的热量必相同 ； . 内能的改变必相同 ； . 功、吸热、内能改变都必相同 。4、 在理想气体的（1）等容升压（2）绝热压缩 （3）等温膨胀（4）等压压缩这四种过程中， 属于系统吸热的过程有 。（1）（3）5、 已知1mol的某种理想气体（可视为刚性双原子分子），在等压过程中温度上升1K，内能增加了20.78J，则气体对外作功为 ，气体吸收热量为 。8.31 J29.09 J6、 两个相同的刚性容器，一个盛氢气，一个盛氦

11、气 （均视为刚性分子理想气体），开始时它们的压强和 温度都相等，现将6J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温度，则应向氢气 传递 J的热量。107、对于室温下的双原子分子理想气体，在等压膨胀的 情况下，系统对外做的功与从外界吸收的热量之比 A：Q为 。27（1）调节无摩擦气缸活塞上的外加压力，使缸中气体 极其缓慢地膨胀，该过程是可逆的。8、判断下列说法是否正确：-膨胀极其缓慢是准静态过程， 无耗散的准静态过程是可逆过程。（2）在绝热容器中盛有液体，不停地搅拌液体， 使其温度升高的过程是不可逆的。-液体温度升高是由于摩擦生热， 这是耗散过程，所以是不可逆的。（3）一定质量的

12、理想气体，经历某过程后，温度升高了， 则该理想气体系统在此过程中一定吸了热。-温度升高，表明理想气体的内能增加， 根据热力学第一定律，内能的改变由 做功和热传递共同决定，所以不一定 吸热。如：绝热压缩过程，Q=0，W0， 内能增加。9、一摩尔双原子分子理想气体，经历如图所示的循环 ，其中是等温过程，求循环效率。P（atm）Tabc2613V(l)其中 ab 和 ca 过程吸热；bc 过程放热。 解：热循环。10、 一定质量的理想气体氦经历了如图所示的ABCDA循环过程，各态参量如下：A(2P,V),B(2P,2V),C(P,2V),D(P,V) ,试求这循环ABCDA的效率。PV0ABCD解：

13、是热循环。 PV图上循环曲线所包围面积等于循环过程对外所 做的功，故 AB，DA是吸热过程，第 五 章 练 习1、热力学第二定律表明：（ ）. 不可能从单一热源吸收热量使之全部变为有用功 ； . 在一个可逆过程中，工作物质净吸热等于对外做的功 ； . 摩擦生热的过程是不可逆的 ； . 热量不可能从温度低的物体传到温度高的物体 。2、 根据热力学第二定律判断下列哪种说法是正确的？. 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 ； . 功可以全部变为热，但热不能全部变为功 ； . 气体能够自由膨胀，但不能自动收缩 ； . 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

14、不能变为有规则运动的能量 。3、熵的玻尔兹曼关系式为 ， 熵的微观意义是 。是系统内分子热运动的无序性的一种量度（1）系统任一绝热过程S = 0 。4、判断下列说法是否正确：-根据熵增加原理可知，若此绝热过程可逆，则S = 0；若此绝热过程不可逆，则S 0 。 （2）系统任一可逆过程S = 0。 -根据熵增加原理，若系统是封闭绝热的，则发生的可逆过程中熵不变。 （3）有人想设计一台热机，每循环一次可以从400K的高温热源吸热1800J，向300K的低温热源放热800J，同时对外做功1000J，这样的设计能够实现。-在同样高低温热源之间工作的热机中， 卡诺热机的效率最高。此热机的效率 超过了卡诺

15、机 ， 与卡诺定理矛盾。 5、求在一个大气压下把30g，-40的冰变为 100 的水蒸汽时的熵变。已知冰的比热c1=2.1J/(gK)，水的比热c2=4.2J/(gK)，一大气压下冰的熔化热=334J/g，水的汽化热L=2260J/g 。 解：（1）设冰与一系列温度从40逐渐递升到0的温差无限小的热源相接触，温度准静态地由40升至0。 （2）假设0的冰与0的恒温热源相接触，转化成0的水。（3）假设0的水与一系列温度从0逐渐递升到100的温差无限小的热源相接触，温度准静态地由0升至100。（4）假设100的水与100的恒温热源相接触，转化成 100的水蒸汽。（5）6、 0.1千克的铁温度为 57

16、3K，浸入温度为288K的很大的水池中（此过程中水的温度可看作不变），铁的比热为459.8J/（kg.k），试求铁块和水达到热平衡时，水和铁块总的熵变S 。 解：（1）铁放热的过程是不可逆的。初态：573K；末态：288K。（2）由于水池很大，可认为水的温度近似不变。水吸热的过程满足力、热、化学平衡条件，且无耗散，可当作可逆过程。 拟定可逆过程：设想铁与一系列温差无限小、温度从573K逐渐降低的热源接触，温度准静态地变为288K。（3）第 六 章 练 习1、图中O K线表示汽化曲线，那么图中：. 态是液态 ； . 态的压强是饱和蒸汽压 ； . 态是气态 ； . 从态到态一定要经过汽液共存的状态 。ACBPTOK2、一根内径很小的玻璃管插入水中，如图所示，那么图中各点处的压强有如下关系：(a点与容器内的水面在同一高度). ； . ； . ； . 。acbd3、 如果气态物质的温度 ， 则无论施加多大的压强都不能使其液