物理学本科《热学》期终试卷（一）班级_______ 姓名_________ 学号________
题型一二三总分分值24 28 1
得分
一、选择题（24%，每题4分）
1、热力学系统经绝热过程，系统的熵（ E ）
A、增加
B、减少
C、不变
D、可以增加也可以减少
E、可以增加也可以不变
2、两种理想气体的温度相同，摩尔数也相同，则它们的内能（ C ）
A、相同
B、不同
C、可以相同也可以不同
3、一隔板把长方形容器分成积相等的两部分，一边装CO2，另一边装H2，两边气体的质量相同，温度也相同，
设隔板与器壁之间无摩擦，隔板（ C ）
A、不动
B、向右移动
C、向左移动
4、1mol理想气体从同一状态出发，通过下列三个
过程，温度从T1降至T2，则系统放热最大的过程为（A ）
A、等压过程
B、等容过程
C、绝热过程
5、下列过程中，趋于可逆过程的有（ C ）
A、汽缸中存有气体，活塞上没有外加压强，且活塞与汽缸间没有摩擦
的膨胀过程
B、汽缸中存有气体，活塞上没有外加压强，但活塞与汽缸间磨擦很大，
气体缓慢地膨胀过程
C、汽缸中存有气体，活塞与汽缸之间无磨擦，调整活塞上的外加压强，
使气体缓慢地膨胀过程
D、在一绝热容器内两种不同温度的液体混合过程
6、无限小过程的热力学第一定律的数学表达式为：dQ=du+dA式中dA为系统对外所作的功，今欲使dQ、du、dA为正的等值，该过程是（ C ）A、等容升温过程B、等温膨胀过程
C、等压膨胀过程
D、绝热膨胀过程
二、填空题（28%）
1、理想气体温标的定义：①______________________(V不变)；
②_______________________(P不变)。（4分）
2、麦克斯韦速率分布函数为________________________________。（2分）
3、理想气体Cp>Cυ的原因是
______________________________________________。（2分）
4、晶体中四种典型的化学键是：_______________、________________、
___________________、___________________。（4分）
5、在T—S图中画出可逆卡诺循环，
由线所围面积的物理意义是
________________________________________________________。（4分）6、体积为V的容器内，装有分子质量为m1和m2两中单原子气体，此混合
理想气体处于平衡状态时，两种气体的内能都等于u，则两种分子的平
均速率之比V 1:V 2=_____________;混合气体的压强等于_________。 （4分） 7、准静态过程：___________________________________________。（2分） 循环过程：______________________________________________。（2分） 8、试说明下列各含量的物理意义：①?υυ2
1Nυf(υ)d υ：____________
____________________________________________________________ ②f(υ)d υ: _____________________________________________。(4分)三、计算题（48%）
1、证明理想气体定压摩尔热容量等于定容摩尔热容量与R 之和。（10分）
2、处在空气中的肥皂泡，其半径为r ，泡外的压强为P 0，求泡内的压强P ，若肥皂泡的半径从r 等温地增大到R ，外界对肥皂泡需要作多少功？（10分）（肥皂泡的表面长力系数为α）
3、64克氧气，当温度为27℃，体积为60升时。①经过等温膨胀，体积增至90升；②先经过等压膨胀，再经过等容过程达到与①同样的终态。试求系统在①、②两种过程所吸收的热量Q ，对外所作的功A ，以及内能的变化△u 各是多少？（10分）
4、一隔板把容器分成相等的两部分，一边盛有质量为m 1，摩尔质量为
μ1的理想气体，另一边为真空。当抽掉隔板后，则气体就自由膨胀而充满整个容器，试求系统的熵变。（8分）
5、燃气涡轮机内工质进行如图所示的循环过程，其中1—2，3—4为绝热
过程：2—3，4—1为等压过程。试证明这循环的效率η为 η=12314T T T T ---
又可写为η=r /)1r (p
1
1-ε-
其中12
p p p =
ε，v
p C C r =是绝热压缩过程的升压比,设工作物质为理想气体,Cp 为常数。(10分)
物理学本科《热学》期终试卷（二）
班级_______ 姓名_________ 学号________
一、选择题（24%，每题4分）
1、两种不同的化学组份的混合理想气体，其状态方程为（ ） A 、RT M M V 2)P P (212121μ+μ+=
+ B 、RT )M
M (V 2)P P (2
21121μ+μ=+
C 、RT M M V )P P (212121μ+μ+=
+ D 、RT )M
M (V )P P (2
21121μ+μ=+
2、关于理想气体的内能，下面说法正确的是（ ） A 、对应于某一状态，内能只具有一个数值 B 、当理想气体状态改变时，内能一定改变
C 、mol 数相同的各种理想气体，只要温度相同，其内能都一样
D 、理想气体内能的改变总是等于
)(21T T Cv μ
M
- E 、某给定理想气体，处在一定状态，就具有一定内能 3、如果只用绝热方法使系统初态变到终态，则（ ）
A、对于联结这两态的不同绝热过程，所作的功不同
B、对于联结这两态的所有绝热过程，所作的功都相同
C、由于没有热量交换，所以不作功
D、系统总内能不变
E、系统内能将随不同路径而变化
4、一定质量的理想气体，如果吸热相同，则在等值过程中，作功量多的是（）
A、等容过程
B、等压过程
C、等温过程
5、1mol理想，从同一状态出发，通过下列三种过程后，体积都从V1增大到V2，则系统内能增加最大的过程为（）
A、绝热过程
B、等压过程
C、等温过程
6、体积随温度降低而增大的物质，其熔点（）
A、随外加压强增大而降低
B、随外加压强增大而升高
C、不随外加压强变化而改变
D、可能随外加压强增大而升高，也可能降低，视其化学成份而定
二、填空题（28%）
1、能量均分定理为________________________________________。（2分）
2、热力学第二定律的开尔文表述__________________________________，热力学第二定律的克劳修斯表述为________________________________ ________________________________________________________。（4分）
3、设一理想气体，用符号+、- 、0 分别表示P，V，T的增加、减少和不变。A为+表示外界对系统作正功，Q为+表示系统吸收热量，△u为+表示系统内能增加，试填下表：（共8分，错2格扣1分）
改变量
过程△T △V △P A △U Q 等压
等温
等容
绝热
4、玻尔兹曼分子按能量分布律为____________________________。（2分）
5、克拉伯龙方程是______________________________________。（2分）
6、氮分子的有效值径为3.8×10-10m，则其在标准状态下的平均自由程为________________和碰撞频率为______________________。（4分）
7、晶体的宏观特性有____________________、__________________、
__________________________________________。（3分）
8、热力学第一定律表述为______________________________________
____________________________________________________________
其数学表达式为________________________________________。（3分）
三、计算题（48%）
1、证明两绝热线不能相交。（6分）
2、在半径r = 0.3mm的毛细管中注水，
一部分在管的下端形成水滴，其形状
可以视作半径R = 3mm 球的一部分，
如图所示，已知水的表面张力系数
α=7.3×10-2N/m，上端液体与毛细