第7、8章 热学习题课

热学

习题课1第七章知识点压强公式：理想气体的状态方程：NA=6.023×1023/mol2三种速率表达式：方均根速率：最概然速率

：平均速率:3内能：摩尔内能：平均碰撞频率：平均自由程：4第八章知识点对准静态过程:对微小过程:热力学第一定律：（等容）（等压）（等温）（绝热）摩尔热容：

等容摩尔热容：

等压摩尔热容：

5理想气体等值过程和绝热过程公式6热机效率卡诺热机效率致冷系数:卡诺循环熵变公式:71、一定量理想气体从体积V1膨胀到体积V2分别经历的过程是：A→B等压过程；A→C等温过程；A→D绝热过程。其中吸热最多的过程:A）是A→B。B）是A→C。C）是A→D。D）既是A→B，也是A→C，两过程吸热一样多。√练习题82、三个容器A、B、C中装有同种理想气体，其分子数密度相同，而方均根速率之比为：则其压强之比为：3、一瓶氦气和一瓶氨气密度相同，分子平均平动动能相同，而且它们都处于平衡状态，则它们A）温度相同，压强相同B）温度、压强都不相同C）温度相同，但氦气压强大于氨气的压强D）温度相同，但氦气压强小于氨气的压强√√94、两瓶不同种类的理想气体（假定分子的自由度相同），它们的温度和压强都相同，但体积不同，则单位体积内的气体分子数n，单位体积内气体分子的总平均动能（EK/V），单位体积内的气体质量ρ，分别有如下的关系：A）n不同，（EK/V）不同，ρ不同。B）n不同，（EK/V）不同，ρ相同。C）n相同，（EK/V）相同，ρ不同。D）n相同，（EK/V）相同，ρ相同。5、给定理想气体，从标准状态（P0V0T0

）开始作绝热膨胀，体积增大到3倍，膨胀后温度T，压强P与标准状态时T0

、P0的关系为：√√106、下列各图所示的速率分布曲线，哪一图中的两条曲线能是同一温度下氮气和氦气的分子速率分布曲线√117、一定量的理想气体，经历某过程后，它的温度升高了。则根据热力学定律可以断定：①理想气体系统在此过程中吸了热。②在此过程中外界对理想气体系统作了功。③理想气体系统的内能增加了。④理想气体系统既从外界吸了热，又对外作了功。A）①③B）②③C）③D）③④E）④√8、已知氢气与氧气的温度相同，请判断下列说法哪个正确？(A)氧分子的质量比氢分子大，所以氧气的压强一定大于氢气的压强．(B)氧分子的质量比氢分子大，所以氧气的密度一定大于氢气的密度．(C)氧分子的质量比氢分子大，所以氢分子的速率一定比氧分子的速率大．(D)氧分子的质量比氢分子大，所以氢分子的方均根速率一定比氧分子的方均根速率大．√129.一定量的理想气体，按照的规律膨胀，则膨胀后理想气体的温度：［］（Ａ）升高（Ｂ）降低（Ｃ）不变（Ｄ）不能确定10.一绝热的容器，用隔板分成体积相等的两部分，左边盛有一定量的理想气体，压强为P0，右边是真空。今抽去隔板，气体做自由膨胀，则气体达到平衡时，气体的压强为:[]（Ａ）P0/2（Ｂ）2rP0（Ｃ）P0/2r（Ｄ）不能确定√√1311.关于温度的意义，有下列几种说法：［］(1).气体的温度是分子平均平动动能的量度．(2).气体的温度是大量分子热运动的集体体现，具有统计意义．(3).温度的高低反映物质内部分子剧烈程度的不同．(4).从微观上看，气体的温度表示每个气体分子的冷热程度．（Ａ）（１）（２）（４）（Ｂ）（１）（２）（３）（Ｃ）（３）（４）（Ｄ）（１）（３）（４）√1412.热力学第一定律表明：

(A)系统对外作的功不可能大于系统从外界吸收的热量．

(B)系统内能的增量等于系统从外界吸收的热量．

(C)不可能存在这样的循环过程，在此循环过程中，外界对系统作的功不等于系统传给外界的热量．

(D)热机的效率不可能等于1．［］√1513．关于热力学第二定律，下面的结论中正确的是：

[]（Ａ）功可以转化为热，但热量不能全部转化为功；（Ｂ）热量只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；（Ｃ）在夏天，把房门和窗户严密关好，打开电冰箱的门是不可能使房间的温度降低的；（Ｄ）利用海洋不同深处的温度差来驱动热机工作，原则上讲是不可能的．√1614.某理想气体等温压缩到给定体积时外界对气体作功|W1|，又经绝热膨胀返回原来体积时气体对外作功|W2|，则整个过程中气体(1)从外界吸收的热量Q=________________(2)内能增加了E=______________________15.热力学第二定律的开尔文表述和克劳修斯表述是等价的，表明在自然界中与热现象有关的实际宏观过程都是不可逆的，开尔文表述指出了_____________________________的过程是不可逆的，而克劳修斯表述指出了________________的过程是不可逆的．－|W1|功变热17热传导－|W2|在平衡态下，已知气体分子麦克斯韦分布函数为f(v)，分子质量为m，最概然速率为vp，总分子数为Ｎ，则：表示：速率大于vp的分子数占总分子数的比率．

表示：气体分子的平均平动动能．

速率大于v0的分子数表示为：速率大于v0的分子的平均速率表示为：速率大于v0的分子的总速率为速率大于v0的分子数为1817.

，由1atm→10atm

求外界所作的功和放出的热量。(等温)解∶等温过程中内能不变，放出的热量也是

1918.1立方米的氮()，m=1.25kg，标准大气压下，缓 慢加热，上升1K，求∶膨胀时作的功及

解∶等压过程∶2019.狄塞尔内燃机汽缸中的空气在压缩前温度为，压强为。在压缩冲程中，空气突然被压缩到原来体积的.求压缩终了时空气的温度和压强（设空气的）。如果空气作等温压缩，则相应的终了时的压强为多大？解：汽缸中空气的压缩过程为绝热过程。由绝热过程的过程方程：如果空气作等温压缩，则相应的终了压强为：2120、有一定量的理想气体，从初状态a（P1

、V1

）开始，经过一个等容过程达到压强为P1/4的

b态，再经过一个等压过程达到状态C

，最后经过等温过程而完成一个循环，求：该循环过程中系统对外作的功A和所吸收的热量Q。解：由已知可得：循环过程2221、1mol理想气体在T1=400K的高温热源与T2=300K的低温热源间作卡诺循环（可逆的）。在400K的等温线上起始体积为V1=0.001m3，终止体积V2=0.005m3，试求此气体在每一循环中1）从高温热源吸收的热量Q1。

2）气体所作的净功A。3）气体传给低温热源的热量Q2。解：1）在高温热源等温膨胀时，吸热。2）由热机效率：3）2322.0.1mol的单原子理想气体，经历一平衡过程abc，在p-V图上ab、bc均为直线，如图所示．（１）求气体在a、b、c三个状态时的温度．（２）气体在ab和bc过程中吸收的热量，所做的功和内能的增量；（３）气体在abc过程中对应的最高温度是哪个状态？在图上标出其位置．P（105Pa）13V（10-3m3）1.00.51.5abcO24解：（１）由图可以读出a、b、c三个状态的体积和压强的数值，由理想气体状态方程得：P（105Pa）13V（10-3m3）1.00.51.5abcO25（２）a到b的过程中，气体等体升温，对外界做功为零，系统吸收热量全部用来增加内能：

b到c过程,由于b、c两点的温度是相同的，所以

p-V图上过程曲线下所围的面积即为气体对外界做的功：P（105Pa）13V（10-3m3）1.00.51.5abcO26（３）a到b过程,气体等体升温，b点的温度是最高的；而在b到c的过程中，b、c两点的温度是相同的，应在同一条等温线上，考虑到等温线是双曲线的性质，我们便可以断