中国大学慕课热学2019年章节测试及期末考试答案

第二周测试在一密闭容器中，储有A、B、C三种理想气体，处于平衡状态．A种气体的分子数密度为n1，它产生的压强为p1，B种气体的分子数密度为2n1，C种气体的分子数密度为3n1，则混合气体的压强p为〔6p1〕在标准状态下，任何理想气体在中含有的分子数都等于〔2.69*25〕一瓶氦气和一瓶氮气体密度〔单位体积质量〕一样，分子平均平动动能一样，而且它们都处于平衡状态，则它们一样大于气体的温度是分子平均平动动能的量度。对气体的温度是大量气体分子热运动的集体表现，具有统计意义。对从微观上看，气体的温度表示每个气体分子的冷热程度。错一定量的真实气体，等容降压，能减小*容器分子数密度为，每个分子的质量为，则压强为4*105第三周测试为气体分子的最概然速率，而表示在速率附近单位速率区间的气体分子数，假设该气体温度降低，则和发生的变化为Vp变小而np变大设代表气体分子运动的平均速率，代表气体分子运动的最概然速率，代表气体分子运动的方均根速率，处于平衡状态下的气体(遵守麦克斯韦速率分布定律)，它们之间的关系为设*种气体的分子速率分布函数为，则速率在区间的分子的平均速率为设声波通过理想气体的速率正比于气体分子的热运动平均速率，则声波通过具有一样温度的氧气和氢气的速率之比为1/4在A、B、C三个容器中储有同一种理想气体，其分子数密度之比为，而分子的方均根速率之比为，则它们的温度之比是最概然平动动能不等于最概然速率对应的平动动能。对最概然平动动能大于最概然速率对应的平动动能。错最概然平动动能小于最概然速率对应的平动动能。对最概然平动动能等于最概然速率对应的平动动能。错设*种气体的分子速率分布函数为，则速率在，则速率在区间的分子的平均速率为对设*种气体的分子速率分布函数为区间的分子的平均平动动能为错在麦克斯韦速率分布律中，速率分布函数的意义可理解为分子数占总分子数设声波通过理想气体的速率正比于气体分子的热运动平均速率，则声波通过具有一样温度的氧气和氢气的速率之比为1/4假定氧气的热力学温度提高一倍，氧分子全部离解为氧原子，则这些氧原子的平均速率是原来氧分子平均速率的2倍。设*种气体的分子速率分布函数为，则速率在区间的分子的平均平动动能为对第四章海拔约为，设大气温度，而且处处一样，设海平面的压强为，则的气压为D.。〔空气的摩尔质量为，摩尔气体常量。〕一个高的的容器中，空气中的灰尘微粒到达平衡，在室温下〔〕，容器顶部的灰尘密度是底部，假设认为所有灰尘微粒的质量一样，则一灰尘微粒的质量约为2.07*10-22；〔〕分子质量为m的气体在温度T下处于平衡〔满足麦克斯韦速度分布律〕。假设以表示速度的*，则为B.在重力场中，气体〔分子质量为〕温度恒定，处的分子数密度为，则任一高度处的分子数密度为对根据玻尔兹曼分布可知，氢气在地面的含量〔占空气的百分比〕远比高处低。对根据玻尔兹曼分布可知，氢气在地面的含量〔占空气的百分比〕远比高处高。错做布朗运动的微粒系统可看作是在浮力和重力场的作用下到达平衡态的巨分子系统。设为粒子的质量，为粒子的密度，为粒子在其中漂浮的流体的密度，并令值处的粒子数密度为A.处的势能为0，则在为任意最概然速度对应的速率等于最概然速率。错分子质量为m的气体在温度T下处于平衡〔满足麦克斯韦速度分布律〕。假设以表示速度的*，则为0第四章测试一瓶氦气和一瓶氮气体密度〔单位体积质量〕一样，分子平均平动动能一样，而且它们都处于平衡状态，则它们C.温度一样，但氦气的压强大于氮气的压强温度、压强一样的氦气和氧气，它们的分子的平均动能和平均平动动能有如下关系D.平均动能不相等，平均平动动能相等；两容器分别盛有氢气和氦气，假设它们的温度和质量分别相等，则两种气体分子的平均平动动能相等水蒸气分解成同温度的氢气和氧气，如果不计振动自由度，能增加了25%一粒小到肉眼恰好可见，质量约为的灰尘微粒落入一杯冰水中，由于外表力而浮在液体外表做二维自由运动，则它的方均根速率约为C.一辆高速运动的卡车突然刹车停下，卡车上的氧气瓶静止下来后，将定向运动的动能转换为分子热运动的能量，所以瓶中氧气的温度升高；氧气的压强升高。对1mol刚性双原子分子理想气体，当温度为T时，其能为错5/2RT盛有理想气体的密闭容器相对惯性系运动时，由于容器分子相对惯性系的的速度增大了，所以温度升高。错一容器装有N1个单原子理想气体分子和N2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，其能为C.两瓶不同种类的理想气体，它们的温度和压强都一样，但体积不同，则单位体积的气体分子数n，单位体积的气体分子的总平动动能(EK/V)，单位体积的气体质量m，则B.n一样，(EK/V)一样，m不同；当氢气和氦气的压强、体积和温度都相等时，则它们的质量和能有如下关系质量和能都不相等；摩尔数一样、温度一样的氢气〔H2〕与氦气〔He〕中，分子的平均动能较小的为氦气，而能较大的为氢气。对在标准状态下体积比为1:2的氧气和氦气〔均视为刚性分子理想气体〕相混合，混合气体中氧气和氦气的能之比为B.5:6理想气体处于平衡状态，设温度为，气体分子自由度为，则每个气体分子所具有的平均动能为第六章测试常压下气体的黏性是由流速不同的流体层之间气体分子之间的定向动量迁移产生的。往一杯清水中滴入一滴红墨水，一段时间后，整杯水都变成了红色，这一现象在物理学中称为扩散现象。在下面四种方法中，何种方法一定能使理想气体分子平均碰撞频率增大增大压强，降低温度；一定质量的理想气体，先经过等体过程使其热力学温度升高一倍，再经过等温过程使其体积膨胀为原来的两倍，则分子平均碰撞频率变为原来的二分之根二倍。气体热传导是在热运动过程中交换分子对而伴随能量交换。对容器储有一定量的气体〔气体分子视为刚球分子〕，假设保持容积不变使气体温度升高，则平均自由程不变。对C.在一封闭容器中盛有1mol氦气(视作理想气体)，这时分子无规则运动的平均自由程仅决定于体积容器储有一定量的气体〔气体分子视为刚球分子〕，假设保持容积不变使气体温度升高，则分子的平均碰撞频率增大。对3单项选择(3分)容器储有一定量的气体〔气体分子视为刚球分子〕，假设保持容积不变使气体温度升高，则分子的平均碰撞频率不变。错一定质量的理想气体，先经过等体过程使其热力学温度升高一倍，再经过等温过程使其体积膨胀为原来的两倍，则分子的平均自由程变为原来的____2___倍。第七周测试单项选择(3分)A.2单项选择(3分)气体对外作正功，从外界吸收热量；3单项选择(3分)1246J4单项选择(3分)如图，一定量的理想气体，由平衡态A变到平衡态B〔PA=PB〕，则无论经过什么过程，系统必然B.能增加；5单项选择(3分)初始状态〔压强、体积和温度〕都一样的氢气和氦气(均视为刚性分子的理想气体)，如果它们分别在等压膨胀过程中吸收了一样的热量，则它们对外作功之比W1W2(各量下角标1表示氢气，2表示氦气)为6判断(3分)一定量的理想气体，经历如图〔1〕所示的abc过程，图中虚线ac为等温线，则abc过程是放热的。错7判断(3分)假设一理想气体在绝热容器中作真空自由膨胀后，则气体的能减少。错8判断(3分)假设一理想气体在绝热容器中作真空自由膨胀后，则气体的能不变。对9判断(3分)如下图，当气缸中的活塞迅速向外移动从而使气体膨胀时，则气体所经历的过程是平衡过程。错10判断(3分)一物质系统从外界吸收一定的热量，则系统的能一定增加。错2单项选择(3分)对于刚性的双原子分子理想气体，在等压膨胀的情况下，系统对外所作的功与从外界吸收的热量之比等于B.2/74单项选择(3分)4单项选择(3分)B.5单项选择(3分)A.5单项选择(3分)B.3/5假设一理想气体在绝热容器中作真空自由膨胀后，则气体的压强不变。错.一定量的理想气体分别经历等压、等体过程后，气体的能增量相等，则在上述两个过程中应是：A.温度变化一样，但吸热不一样；5单项选择(3分)C.1/2第八周测试1单项选择(3分)D.2单项选择(3分)一定量理想气体，从同一状态开场把其体积由压缩到，分别经历以下三种准静态过程：〔1〕等压过程；〔2〕等温过程；〔3〕绝热过程．其中气体能减小最多的过程是等压过程；3单项选择(3分)如下图，一理想气体系统由状态a沿acb到达状态b，系统吸收热量350J，而系统做功为130J。经过过程adb，系统对外做功40J，则系统吸收的热量为260J；4单项选择(3分)1mol双原子分子理想气体从状态A(p1,V1)沿p-V图所示直线变化到状态B(p2,V2)，则此过程的摩尔热容为3R5判断(3分)单原子理想气体的循环过程如下图，则此循环为致冷循环。错6判断(3分)单原子理想气体的循环过程如下图，则此循环为热机循环。对1单项选择(3分)〔1〕过程中放热，〔2〕过程中吸热；4单项选择(3分)一定量的理想气体，起始温度为T，体积为V，后经历绝热过程，体积变为2V。再经过等压过程，温度上升到起始温度。最后再经过等温过程，回到起始状态，则在此循环过程中C.气体从外界净吸收的热量为负值；5判断(3分)一定量的理想气体，分别经历如图〔2〕所示的def过程(图中虚线df为绝热线)。则该过程是吸热的。错1单项选择(3分)对于理想气体系统来说，在以下过程中，哪个过程系统所吸收的热量、能的增量和对外作的功三者均为负值？等压压缩过程；2单项选择(3分)一定量理想气体，从同一状态开场把其体积由压缩到，分别经历以下三种准静态过程：〔1〕等压过程；〔2〕等温过程；〔3〕绝热过程．其中外界对气体作功最多的过程是C.绝热过程；3单项选择(3分)在100℃和400℃之间工作的热机可能的最大效率约为45%第九周测试所列四图分别表示理想气体的四个设想的循环过程。请选出一个在物理上可能实现的循环过程“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作功．〞对此说法，有如下几种评论，哪种是正确的？不违反热力学第一定律，也不违反热力学第二定律．关于可逆过程和不可逆过程的判断：(1)可逆热力学过程一定是准静态过程；(2)准静态过程一定是可逆过程；(3)不可逆过程就是不能向相反方向进展的过程；(4)凡有摩擦的过程,一定是不可逆过程。以上四种判断，其中正确的选项是(1)、(4)．一卡诺热机的低温热源的温度为，效率为30%，则其高温热源的温度为.一卡诺循环的热机，高温热源温度是400K．每一循环从此热源吸进100J热量并向一低温热源放出80J热量．则低温热源温度为320K，20%；该卡诺循环的效率为。根据热力学第二定律判定，一条等温线和一条绝热线不可能有二个交点。对热力学第二定律说明：热量不可能从温度低的物体传到温度高的物体。错热力学第二定律说明：在一个可逆过程中，工作物质净吸热等于对外作的功。错凡有摩擦的过程,一定是不可逆过程。对不可逆过程就是不能向相反方向进展的过程。错一定量的理想气体向真空作绝热自由膨胀，体积由V1增至V2，在此过程中气体的C.能不变，熵增加．热力学第二定律说明：摩擦生热的过程是不可逆的；可逆热力学过程一定是准静态过程。4单项选择(3分)假设*一循环由等温过程和绝热过程组成，如下图，则此循环过程违反热力学第二定律；根据热力学第二定律判定，两条等温线和一条绝热线可以构成一个循环。错第十周测试1单项选择(3分)2单项选择(3分)一摩尔单原子理想气体从初态〔〕准静态绝热压缩至体积为,其熵不变3单项选择(3分)D.4单项选择(3分)摩尔数一样的两种理想气体，第一种由单原子分子组成，第二种由双原子分子组成，现将两种气体从同一初态出发，经历一准静态等压过程，体积膨胀到原来的两倍〔假定气体的温度在室温附近〕。则两种气体熵的变化与之比5/75判断(3分)一个孤立系统从平衡态A到达平衡态B，状态A的熵与状态B的熵之间大小关系为对6判断(3分)从宏观上说，一切与热现象有关的实际的过程都是不可逆的。对7判断(3分)根据克劳修斯熵可知，在绝热过程中，由于，所以。错8判断(3分)一杯水置于空气中，它总是要冷却到与周围环境一样的温度。在这一自然过程中，水的熵是减少的，但是不违背熵增加原理。对1单项选择(3分)设有以下一些过程：(1)两种不同气体在等温下互相混合.(2)理想气体在定体下降温.(3)液体在等温下汽化.(4)理想气体在等温下压缩.(5)理想气体绝热自由膨胀.在这些过程中，使系统的熵增加的过程是：(1)、(3)、(5)；2单项选择(3分)由绝热材料包围的容器被隔板隔为两半，左边是理想气体，右边真空．如果把隔板撤去，气体将进展自由膨胀过程，则熵增加3单项选择(3分)一定量的理想气体向真空作绝热自由膨胀，体积由V1增至V2，在此过程中气体的能不变，熵增加；熵增原理指出：热力学系统从一平衡态到达另一平衡态的过程中，它的熵永不减少。假设过程是可逆的，则熵不变；假设过程是不可逆的，则熵增加。错假设一理想气体在绝热容器中作真空自由膨胀后，则气体的熵改变；一个系统从平衡态A经绝热过程到达平衡态B，状态A的熵与状态B的熵之间大小关系为对第十一周测试1单项选择(3分)如图德瓦耳斯等温线