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1、热学测试题一.选择题1.室内生炉子后温度从15升高到27,而室内气压不变,则此时室内的分子数减少了 (A) 0.5%. (B) 4%. (C) 9 %. (D) 21%.2.有容积不同的A、B两个容器, A中装有单原子分子理想气体, B中装有双原子分子理想气体. 若两种气体的压强相同, 那么,这两种气体单位体积的内能(E/V)A和(E/V)B的关系(A)为(E/V)A(E/V)B. (C) 为(E/V)A=(E/V)B. (D) 不能确定.3.设某种气体的分子速率分布函数为f(v),则速率在v1v2区间内分子的平均速率为(A). (B) v. (C) . (D) .4.已知一定量的某种理想气体
2、,在温度为T1与T2时分子最可几速率分别为vp1和vp2,分子速率分布函数的最大值分别为f(vp1)和f(vp2), 若T1T2 , 则(A) vp1vp2 , f (vp1)f (vp2) . (B) vp1vp2 , f (vp1)f (vp2) .(C)vp1vp2 , f (vp1)f(vp2 ) . (D) vp1vp2 , f (vp1)f (vp2) .5. 图1所列各图表示的速率分布曲线，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？f(v)vO(A)O(C)f(v)vf(v)vO(B)f(v)vO(D)图16.一定量理想气体经历的循环过程用VT曲线表示如图2,
3、在此循环过程中,气体从外界吸热的过程是 (A) AB. (B) BC. (C)CA. (D) BC和CA.VTOACB图27.用公式DE=CV DT(式中CV为定容摩尔热容量，为气体摩尔数)计算理想气体内能增量时，此式(A) 只适用于准静态的等容过程. (B) 只适用于一切等容过程.(C) 只适用于一切准静态过程. (D) 适用于一切始末态为平衡态的过程.8.气缸内盛有一定量的氢气(可视作理想气体)，当温度不变而压强增大一倍时，氢气分子的平均碰撞次数和平均自由程的变化情况是：(A) 和都增大一倍. (B) 和都减为原来的一半.(C) 增大一倍而减为原来的一半. (D) 减为原来的一半而增大一倍
4、.9.两种不同的理想气体，若它们的最可几速率相等，则它们的(A) 平均速率相等，方均根速率相等. (B) 平均速率相等，方均根速率不相等.(C) 平均速率不相等，方均根速率相等. (D) 平均速率不相等，方均根速率不相等.10.关于温度的意义，有下列几种说法：(1) 气体的温度是分子平动动能的量度.(2) 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.(3) 温度的高低反映物质内部分子运动剧烈程度的不同.(4) 从微观上看，气体的温度表示每个气体分子的冷热程度.上述说法中正确的是 (A) (1)、(2)、(4) . (B) (1)、(2)、(3) . (C) (2)、(3)、(4)
5、. (D) (1)、(3)、(4) .二.填空题1.在一个以匀速度u运动的容器中,盛有分子质量为m的某种单原子理想气体,若使容器突然停止运动,则气体状态达到平衡后,其温度的增量DT = .2.已知f (v)为麦克斯韦速率分布函数,vp为分子的最可几速率,则表示 .速率v vp的分子的平均速率表达式为 .3质量为2.5g的氢气和氦气的混合气体,盛于某密闭的气缸里( 氢气和氦气均视为刚性分子的理想气体). 若保持气缸的体积不变,测得此混合气体的温度每升高1K,需要吸收的热量等于2.25R(R为摩尔气体常量). 由此可知,该混合气体中有氢气 g , 氦气 g , 若保持气缸内的压强不变，要使该混合气
6、体的温度升高1K，则该气体将吸收 的热量(氢气的Mmol = 2103 kg , 氦气的Mmol = 410-3 kg) . pVOabc图34.卡诺致冷机,其低温热源温度为T2=300K,高温热源温度为T1=450K,每一循环从低温热源吸热Q2=400J,已知该致冷机的致冷系数w=Q2/A=T2/(T1T2) (式中A为外界对系统作的功),则每一循环中外界必须作功A= .5.如图3所示,一定量的理想气体经历abc过程 , 在此过程中气体从外界吸收热Q,系统内能变化DE, 请在以下空格内填上0或0, 06. 5:3,10:37. 温度为T时每个气体分子每个自由度平均分得的能量.8. 210K,
7、240K.9. V2; (V1/V2)g -1T1; (RT1/V2)(V1/V2)g -1.10. 在等压升温过程中,气体膨胀要对外作功,所以比等容升温过程多吸收热量.三. 计算题1. (1)CA等容过程 pC/TC=pA/TA 有 TC= (pC/pA)TA=100KBC等压过程 VC/TC=VB/TB 有 TB= (VB/VC)TC= (VB/VC)(pC/pA)TA=300K(2)各过程对外作功AB AAB= (pA+pB)( VB-VA)/2=400JBC ABC= pB( VC-VB)=-200JCA ABC=0(3)因循环过程 DE=0 所以气体吸热为 Q=DE+A=A= AAB
8、+ABC+ABC=200JpVOV1/2V1b(T2)c(T1)a(T1)2.(1)理想循环的pV图曲线如图：ab绝热线,bc等容线,ca等温线.(2) ab绝热,有 V1g -1T1= V2g -1T2T2=(V1/V2) g -1T1=2g -1T1一次循环系统吸热:bc等容过程Qbc=(M/Mmol)CV(Tc-Tb)=CV(T1- T2)= (5R/2)(1-2g -1)T1=-5(1-2g -1)T1R/2ca等温过程Qca=(M/Mmol)RTcln(Va/Vc)= RT1ln2所以 Q= Qbc+Qca=-5(1-2g -1)T1R/2+RT1ln2=-5(1-20.4)T1R/
9、2+RT1ln2=-240J即一次循环系统放热 Q=239.6Jn=100次循环系统放热熔解冰的质量 m=n Q/l=7.1510-2kg3. 单原子分子i=3, CV=3R/2, Cp=5R/2.ca等温 Ta=Tc ab等压 Va/Ta=Vb/Tb Tb=(Vb/Va)Ta=(Vb/Va)Tc(1)ab等压过程系统吸热为Qab=(M/Mmol)Cp(Tb-Ta)= (5R/2)(Vb/Va-1) Tc=-6232.5Jbc等容过程系统吸热为Qbc=(M/Mmol)CV(Tc-Tb)= (3R/2)(1-Vb/Va)Tc=3739.5Jca等温过程系统吸热为Qca=(M/Mmol)RTcln(Va/Vc)= RTcln2=3456J(2)经一循环系统所作的净功A= Qab+ Qbc+ Qca=963J循环的效率h=A/Q1= A/( Qbc+ Qca)=13.44. 平均平动动能的总和Et=(3/2)(M/Mmol) RT=(3/2)(rV /Mmol)RT =7.31106J内能增加 DE=(i/2)(M/Mmol) RDT=(i/2)(rV/Mmol)RDT =4.16
