复习[热学部分习题解答]报告
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.物体内分子无规则运动的剧烈程度
比热容和吸放热(主要考计算题,此类题注意分析热平衡会看温度变化图,重要度3)
小华同学家原来是用液化石油气烧水的,最近家里刚买了一台太阳能热水器,小华阅读说明书了解ma、mb、ca、cb表示a、b两液体的质量和比热容,则结合图中信息作出的下列推断正确的是(
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.由比热容公式可知,比热容跟
.η=×100%.η=×100%
.η=×100%.η=×100%
太阳能是人类优先开发和利用的新能源之一,关于太阳能的利用,下列说法正确的是
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B。
热学课后习题答案热学课后习题答案热学是物理学的一个重要分支,研究物体的热现象和热力学性质。
在学习热学的过程中,课后习题是巩固知识、提高理解能力的重要途径。
下面将为大家提供一些常见热学课后习题的答案,希望能对大家的学习有所帮助。
1. 一个物体的质量为2kg,温度从20℃上升到50℃,求该物体所吸收的热量。
答:根据热容公式Q = mcΔT,其中Q表示吸收的热量,m表示物体的质量,c表示物体的比热容,ΔT表示温度的变化。
根据题目中的数据,可以计算出ΔT= 50℃ - 20℃ = 30℃。
假设物体的比热容为c = 0.5 J/g℃(根据物质的不同,比热容也不同),将质量转化为克,即2kg = 2000g。
代入公式,可以得到Q = 2000g × 0.5 J/g℃ × 30℃ = 30000 J。
2. 一块铁板的质量为1kg,温度从100℃下降到20℃,求该铁板所释放的热量。
答:同样使用热容公式Q = mcΔT,根据题目中的数据,可以计算出ΔT = 20℃ - 100℃ = -80℃。
根据铁的比热容为c = 0.45 J/g℃,将质量转化为克,即1kg = 1000g。
代入公式,可以得到Q = 1000g × 0.45 J/g℃ × -80℃ = -36000 J。
由于温度下降,所以热量为负值,表示释放的热量。
3. 一杯开水的质量为200g,温度为100℃,将其倒入一个质量为300g的铝杯中,铝杯的初始温度为20℃,求达到热平衡后的最终温度。
答:根据热平衡原理,两个物体达到热平衡时,它们的热量相等。
设最终温度为T℃,根据热容公式,可以得到200g × 1 J/g℃ × (100℃ - T℃) = 300g × 0.9J/g℃ × (T℃ - 20℃)。
化简方程,得到20000 - 200T = 270T - 5400。
解方程,得到T = 40℃。
零、基本概念1.热流量:单位时间内所传递的热量2.热流密度:单位传热面上的热流量3.导热:当物体内有温度差或两个不同温度的物体接触时,在物体各部分之间不发生相对位移的情况下,物质微粒(分子、原子或自由电子)的热运动传递了热量,这种现象被称为热传导,简称导热。
4.对流传热:流体流过固体壁时的热传递过程,就是热对流和导热联合用的热量传递过程,称为外表对流传热,简称对流传热。
5.辐射传热:物体不断向周围空间发出热辐射能,并被周围物体吸收。
同时,物体也不断接收周围物体辐射给它的热能。
这样,物体发出和接收过程的综合结果产生了物体间通过热辐射而进行的热量传递,称为外表辐射传热,简称辐射传热。
6.总传热过程:热量从温度较高的流体经过固体壁传递给另一侧温度较低流体的过程,称为总传热过程,简称传热过程。
7.对流传热系数:单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的对流传热量,单位为W /(m2·K)。
对流传热系数表示对流传热能力的大小。
8.辐射传热系数:单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的辐射传热量,单位为W /(m2·K)。
辐射传热系数表示辐射传热能力的大小。
9.复合传热系数:单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的复合传热量,单位为W /(m2·K)。
复合传热系数表示复合传热能力的大小。
10.总传热系数:总传热过程中热量传递能力的大小。
数值上表示传热温差为1K时,单位传热面积在单位时间内的传热量。
11.温度场:某一瞬间物体内各点温度分布的总称。
一般来说,它是空间坐标和时间坐标的函数。
12.等温面(线):由物体内温度相同的点所连成的面〔或线〕。
13.温度梯度:在等温面法线方向上最大温度变化率。
14.热导率:物性参数,热流密度矢量与温度降度的比值,数值上等于1 K/m的温度梯度作用下产生的热流密度。
热导率是材料固有的热物理性质,表示物质导热能力的大小。
热学复习知识要点及典型例题填空及选择答案一.分子动理论:1:物体是由大量的分子组成.各种公式表达:规定符号如下:m 0:分子质量,V 0:分子体积, M:摩尔质量,V mol :摩尔体积, m :质量,V:体积,ρ密度,N A ,阿伏伽德罗常数,N :分子个数,n :物质的的量填空:M= N A m 0, m=n M, V mol =N A V 0, V= n V mol ,,00V V m N==m ,N= n N A, m=ρV , M=ρV mol注意区别固体液体与气体V 0的意义: 对固体液体而言,V 0代表固体液体的分子实际体积,所以固体液体分子的直径公式表达为306πV 。
对液体而言,V 0代表气体的分子占据空间的体积,不代表气体分子实际体积,所以气体分子间距的公式表达为30V2.分子永不停息地做无规则的热运动,大量液体或气体分子无规则热运动对固体小颗粒的撞击,形成布朗运动。
布朗运动与微粒大小和温度两个因素有关。
3:分子间有相互作用力:填空:①分子间同时存在引力和斥力的作用②分子间的引力和斥力同时随分子间的距离r 的增加而减小,但斥力的变化比引力_快,③当r=r 0,f 引=f 斥,合力为0。
当r<r 0,f 引<f 斥,合力体现为斥力。
当r>r 0,f 引>f 斥,合力体现为引力。
当r=10r 0,力近似为0。
4:气体分子运动的统计规律:麦克斯韦速率分布图像的规律为:在一定温度下,气体分子速率分布表现出中间高,两头低的分布规律,当温度升高时,分布图像的峰值向速度大的一方移动,而且峰值变小5.气体的压强是大量气体分子持续作用在容器壁上形成的,气体分子向各个方向运动概率相同,撞击效果相同,所以气体内部压强处处相等微观上,气体分子运动平均动能越大,宏观上,温度T 越高,引起两个效果,1,每次气体分子与容器壁的撞击力越大,2,单位时间单位面积上气体分子撞击的次数越多微观上,分子密度(分子密集程度,单位体积的分子个数,可以表达成V N )越大,引起的效果为单位时间单位面积上气体分子撞击的次数越多,为了改变分子密度,在N 不变的情况下,宏观上改变体积V .可以发现,气体压强P 宏观上与温度T 与体积V 有关,6.单个分子热运动的动能,我们不关心。
高考回归复习—热学部分解答题1.一定质量的理想气体,其内能跟热力学温度成正比。
在初始状态A时,体积为V0,压强为p0,温度为T0,此时其内能为U0.该理想气体从状态A经由一系列变化,最终返回到原来状态A,其变化过程的VT图如图所示,其中CA延长线过坐标原点,B、A点在同一竖直线上。
求:(1)该理想气体在状态B时的压强;(2)该理想气体从状态B经由状态C回到状态A的过程中,气体向外界放出的热量。
2.一定质量的理想气体被活塞封闭在汽缸内,如图所示水平放置.活塞的质量m=20 kg,横截面积S=100 cm2,活塞可沿汽缸壁无摩擦滑动但不漏气,开始时汽缸水平放置,活塞与汽缸底的距离L1=12 cm,离汽缸口的距离L2=3 cm.外界气温为27 ℃,大气压强为1.0×105 Pa,将汽缸缓慢地转到开口向上的竖直位置,待稳定后对缸内气体逐渐加热,使活塞上表面刚好与汽缸口相平,取g=10 m/s2,求:(1)此时气体的温度为多少?(2)在对缸内气体加热的过程中,气体膨胀对外做功,同时吸收Q=370 J的热量,则气体增加的内能ΔU 多大?3.如图所示,长为L、横截面积为S、质量为m的筒状小瓶,底朝上漂浮在某液体中。
平衡时,瓶内空气柱长为0.21L,瓶内、外液面高度差为0.10L;再在瓶底放上一质量为m的物块,平衡时,瓶底恰好和液面相平。
已知重力加速度为g,系统温度不变,瓶壁和瓶底厚度可忽略。
求:(1)液体密度ρ;(2)大气压强p0。
4.如图所示,哑铃状玻璃容器由两段完全相同的粗管和一段细管连接而成,容器竖直放置。
容器粗管的截面积为S1=2cm2,细管的截面积S2=1cm2,开始时粗细管内水银长度分别为h1=h2=2cm。
整个细管长为h=4cm,封闭气体长度为L=6cm,大气压强取p0=76cmHg,气体初始温度为27C 。
求:(1)若要使水银刚好离开下面的粗管,封闭气体的温度应为多少K?(2)若在容器中再倒入同体积的水银,且使容器中封闭气体长度L仍为6cm不变,封闭气体的温度应为多少K?5.某一热学装置如图所示,左侧容器开口;横截面积为左侧容器15的右管竖直放置,上端封闭,导热良好,管长L0=1.5m,粗细均匀,底部有细管与左侧连通,初始时未装液体,右管里面气体压强等于大气压。
第二篇 热 学 第一章 温度一、选择题1.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n 1,它产生的压强为p 1,B 种气体的分子数密度为2n 1,C 种气体分子数密度为3n 1,则混合气体的压强p 为 (A )3p 1 (B )4p 1 (C )5p 1 (D )6p 12.若理想气体的体积为V ,压强为p ,温度为T ,一个分子的质量为m ,k 为玻尔兹曼常数,R 为摩尔气体常数,则该理想气体的分子数为:(A )m pV (B )kT pV (C )RT pV (D )mT pV二、填空题1.定体气体温度计的测温气泡放入水的三相点管的槽内时,气体的压强为Pa 31065.6⨯ 。
用此温度计测量373.15K 的温度时,气体的压强是 ,当气体压强是Pa 3102.2⨯时,待测温度是 k, 0C 。
三、计算题1.一氢气球在200C 充气后,压强为1.2atm ,半径为1.5m 。
到夜晚时,温度降为100C ,气球半径缩为1.4m ,其中氢气压强减为1.1 atm 。
求已经漏掉了多少氢气?第二章 气体分子动理论一、选择题1. 两个相同的容器,一个盛氢气,一个盛氦气(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6 J 热量传给氦气,使之升高到一定温度。
若使氦气也升高同样的温度,则应向氦气传递热量:(A) 6 J (B) 10 J (C) 12 (D) 5 J 2. 在标准状态下, 若氧气(视为刚性双原子分子的理想气体)和氦气的体积比2121=V V ,则其内能之比21/E E 为:(A) 1/2 (B) 5/3 (C) 5/6 (D) 3/10 3. 在容积V = 4×103-m 3的容器中,装有压强p = 5×102P a 的理想气体,则容器中气分子的平均平动动能总和为:(A) 2 J (B) 3 J (C) 5 J (D) 9 J4. 若在某个过程中,一定量的理想气体的内能E 随压强 p 的变化关系为一直线(其延长线过E ~ p 图的原点),则该过程为(A) 等温过程 (B) 等压过程(C) 等容过程 (D) 绝热过程5. 若)(v f 为气体分子速率分布函数,N 为分子总数,m 为分子质量,则)(21221v Nf mv v v ⎰d v 的物理意义是:(A) 速率为v 2的各分子的总平均动能与速率为v 1的各分子的总平均动能之差。
1.有 2×10-3 m 3刚性双原子分子理想气体,其内能为6.75×102 J .(1) 试求气体的压强;(2) 设分子总数为 5.4×1022个,求分子的平均平动动能及气体的温度.(玻尔兹曼常量k =1.38×10-23 J ·K -1)解:(1) 设分子数为N .据 E = N (i / 2)kT 及 p = (N / V )kT得 p = 2E / (iV ) = 1.35×105 Pa 4分(2) 由 kT N kT E w 2523=ϖϖ 得 ()21105.75/3-⨯==N E w J 3分又 kT N E 25= 得 T = 2 E / (5Nk )=362k 3分2.一定量的单原子分子理想气体,从初态A出发,沿图示直线过程变到另一状态B ,又经过等容、等压两过程回到状态A . (1) 求A →B ,B →C ,C →A 各过程中系统对外所作的功W ,内能的增量∆E 以及所吸收的热量Q .(2) 整个循环过程中系统对外所作的总功以及从外界吸收的总热量(过程吸热的代数和).解:(1) A →B : ))((211A B A B V V p p W -+==200 J . ΔE 1=ν C V (T B -T A )=3(p B V B -p A V A ) /2=750 JQ =W 1+ΔE 1=950 J . 3分B →C : W 2 =0ΔE 2 =ν C V (T C -T B )=3( p C V C -p B V B ) /2 =-600 J .Q 2 =W 2+ΔE 2=-600 J . 2分C →A : W 3 = p A (V A -V C )=-100 J .150)(23)(3-=-=-=∆C C A A C A V V p V p T T C E ν J . Q 3 =W 3+ΔE 3=-250 J 3分(2) W = W 1 +W 2 +W 3=100 J .Q = Q 1 +Q 2 +Q 3 =100 J 2分1 2 3 1 2 O V (10-3 m 3) 5 AB C3.1 mol 双原子分子理想气体从状态A (p 1,V 1)沿p -V 图所示直线变化到状态B (p 2,V 2),试求:(1) 气体的内能增量.(2) 气体对外界所作的功.(3) 气体吸收的热量.(4) 此过程的摩尔热容.(摩尔热容C =T Q ∆∆/,其中Q ∆表示1 mol 物质在过程中升高温度T ∆时所吸收的热量.) 解:(1) )(25)(112212V p V p T T C E V -=-=∆ 2分 (2) ))((211221V V p p W -+=, W 为梯形面积,根据相似三角形有p 1V 2= p 2V 1,则)(211122V p V p W -=. 3分 (3) Q =ΔE +W =3( p 2V 2-p 1V 1 ). 2分(4) 以上计算对于A →B 过程中任一微小状态变化均成立,故过程中ΔQ =3Δ(pV ). 由状态方程得 Δ(pV ) =R ΔT ,故 ΔQ =3R ΔT ,摩尔热容 C =ΔQ /ΔT =3R . 3分4.一定量的刚性双原子分子理想气体,开始时处于压强为 p 0 = 1.0×105 Pa ,体积为V 0 =4×10-3 m 3,温度为T 0 = 300 K 的初态,后经等压膨胀过程温度上升到T 1 = 450 K ,再经绝热过程温度降回到T 2 = 300 K ,求气体在整个过程中对外作的功. 解:等压过程末态的体积 1001T T V V = 等压过程气体对外作功)1()(01000101-=-=T T V p V V p W =200 J 3分 根据热力学第一定律,绝热过程气体对外作的功为W 2 =-△E =-νC V (T 2-T 1)这里 000RT V p =ν,R C V 25=, 则 500)(25120002==--=T T T V p W J 4分 气体在整个过程中对外作的功为 W = W 1+W 2 =700 J . 1分5.1 mol 理想气体在T 1 = 400 K 的高温热源与T 2 = 300 K 的低温热源间作卡诺循环(可逆的),在400 K 的等温线上起始体积为V 1 = 0.001 m 3,终止体积为V 2 = 0.005 m 3,试求此气体在每一循环中(1) 从高温热源吸收的热量Q 1(2) 气体所作的净功W(3) 气体传给低温热源的热量Q 2解:(1) 312111035.5)/ln(⨯==V V RT Q J 3分 B A O V p 1p p V 1V 2(2) 25.0112=-=T T η. 311034.1⨯==Q W η J 4分(3) 3121001.4⨯=-=W Q Q J 3分6.1 mol 单原子分子理想气体的循环过程如T -V图所示,其中c 点的温度为T c =600 K .试求:(1) ab 、bc 、c a 各个过程系统吸收的热量;(2) 经一循环系统所作的净功;(3) 循环的效率.(注:循环效率η=W /Q 1,W 为循环过程系统对外作的净功,Q 1为循环过程系统从外界吸收的热量ln2=0.693) 解:单原子分子的自由度i =3.从图可知,ab 是等压过程,V a /T a = V b /T b ,T a =T c =600 KT b = (V b /V a )T a =300 K 2分(1) )()12()(c b c b p ab T T R i T T C Q -+=-= =-6.23×103 J (放热))(2)(b c b c V bc T T R i T T C Q -=-= =3.74×103 J (吸热) Q ca =RT c ln(V a /V c ) =3.46×103 J (吸热) 4分(2) W =( Q bc +Q ca )-|Q ab |=0.97×103 J 2分(3) Q 1=Q bc +Q ca , η=W / Q 1=13.4% 2分7.一定量的某种理想气体进行如图所示的循环过程.已知气体在状态A 的温度为T A =300 K ,求 (1) 气体在状态B 、C 的温度;(2) 各过程中气体对外所作的功; (3) 经过整个循环过程,气体从外界吸收的总热量(各过程吸热的代数和). 解:由图,p A =300 Pa ,p B = p C =100 Pa ;V A =V C =1 m 3,V B =3 m 3.(1) C →A 为等体过程,据方程p A /T A = p C /T C 得T C = T A p C / p A =100 K . 2分B →C 为等压过程,据方程V B /T B =V C /T C 得T B =T C V B /V C =300 K . 2分(2) 各过程中气体所作的功分别为A →B : ))((211C B B A V V p p W -+==400 J . B →C : W 2 = p B (V C -V B ) = -200 J .C →A : W 3 =0 3分(3) 整个循环过程中气体所作总功为W = W 1 +W 2 +W 3 =200 J .因为循环过程气体内能增量为ΔE =0,因此该循环中气体总吸热Q =W +ΔE =200 J . 3分V (10-3m 3)O 1 2 a b c A B C p (Pa)O V (m 3)1002003008.如图所示,有一定量的理想气体,从初状态a (p 1,V 1)开始,经过一个等体过程达到压强为p 1/4的b 态,再经过一个等压过程达到状态c ,最后经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W 和所吸的热量Q . 解:设c 状态的体积为V 2,则由于a ,c 两状态的温度相同,p 1V 1=p 1V 2 /4故 V 2 = 4 V 12分循环过程 ΔE = 0 , Q =W .而在a →b 等体过程中功 W 1= 0.在b →c 等压过程中功W 2 =p 1(V 2-V 1) /4 = p 1(4V 1-V 1)/4=3 p 1V 1/4 2分在c →a 等温过程中功W 3 =p 1 V 1 ln (V 2/V 1) = -p 1V 1ln 4 2分 ∴ W =W 1 +W 2 +W 3 =[(3/4)-ln4] p 1V 1 1分Q =W=[(3/4)-ln4] p 1V 1 3分9.气缸内贮有36 g 水蒸汽(视为刚性分子理想气体),经abcda 循环过程如图所示.其中a -b 、c -d 为等体过程,b -c 为等温过程,d -a为等压过程.试求:(1) d -a 过程中水蒸气作的功W da(2) a -b 过程中水蒸气内能的增量∆E ab(3) 循环过程水蒸汽作的净功W (4) 循环效率η (注:循环效率η=W /Q 1,W 为循环过程水蒸汽对外作的净功,Q 1为循环过程水蒸汽吸收的热量,1 atm= 1.013×105 Pa)解:水蒸汽的质量M =36×10-3 kg水蒸汽的摩尔质量M mol =18×10-3 kg ,i = 6(1) W da = p a (V a -V d )=-5.065×103 J 2分(2) ΔE ab =(M /M mol )(i /2)R (T b -T a )=(i /2)V a (p b - p a )=3.039×104 J 2分(3) 914)/(==RM M V p T mol a b b K W bc = (M /M mol )RT b ln(V c /V b ) =1.05×104 J净功 W =W bc +W da =5.47×103 J 3分(4) Q 1=Q ab +Q bc =ΔE ab +W bc =4.09×104 Jη=W / Q 1=13% 3分p p 1 p 1/4V 1a c b p (atm ) V (L) O a b c d25 50 2 610.比热容比=γ 1.40的理想气体,进行如图所示的ABCA 循环,状态A 的温度为300 K .(1) 求状态B 、C 的温度; (2) 计算各过程中气体所吸收的热量、气体所作的功和气体内能的增量.(普适气体常量 11K m ol J 31.8--⋅⋅=R ) 解:(1) C →A 等体过程有 p A /T A = p C /T C∴ 75)(==Ac A C p p T T K 1分B →C 等压过程有 V B /V B =V C / T C∴ 225)(==CBC B V VT T K1分 (2) 气体的摩尔数为 321.0mol ===AA A RT Vp M M ν1分 由 γ=1.40 可知气体为双原子分子气体,故 R C V 25=,R C p 27=1分 C →A 等体吸热过程 W CA =0Q CA =ΔE CA = v C V (T A -T C ) =1500 J2分 B →C 等压压缩过程 W BC =P B (V C -V B ) =-400 JΔE BC = v C V (T C -T B ) =-1000 JQ BC =ΔE BC + W BC =-1400 J2分 A →B 膨胀过程 1000J )26()100400(21=-+=AB W JΔE AB = v C V (T B -T A ) =-500 JQ AB =ΔE AB + W AB =500 J2分V (m 3) 246A B C O。
热学复习题1.气体分子的速率分布函数)f, 是系统中速率v附近单位速率区间的分(v子数占总分子数的百分比. ( R )2. 微观上,气体的温度表示每个分子的冷热程度. ( F)3. 气体的温度是分子平均平动动能的量度. ( R )一.选择题(每小题3分,共30分)1.一定量某理想气体所经历的循环过程是:从初态(V0 ,T0)开始,先经绝热膨胀使其体积增大1倍,再经等容升温回复到初态温度T0, 最后经等温过程使其体积回复为V0 , 则气体在此循环过程中( A )(A)对外作的净功为负值. (B) 对外作的净功为正值.(C) 内能增加了. (D) 从外界净吸收的热量为正值.2.如图所示,一定量的理想气体从体积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. 其中对外作功最少的过程为:( C )(A)是A→B.(B)是A→C.(C) 是A→D.(D) 既是A→B,也是A→ C ,两者一样多.3.两容器内分别盛有氢气和氦气,若它们的温度和质量分别相等,则:( A )(A)两种气体分子的平均平动动能相等.(B) 两种气体分子的平均动能相等. (C) 两种气体分子的平均速率相等. (D) 两种气体的内能相等.4若理想气体的体积为V ,压强为p ,温度为T ,一个分子的质量为m ,k 为玻耳兹曼常量,R 为摩尔气体常量,则该理想气体的分子数为:( D )(A) pV/m . (B) pV /(mT ). (C) pV /(RT ) . (D) pV / (kT ).5. 下图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 ( B )6.已知一定量的某种理想气体,在温度为T 1与T 2时分子最可几速率分别为v p1和v p2,分子速率分布函数的最大值分别为f (v p1)和f (v p2), 若T 1>T 2 , 则( B )(A) v p1>v p2 , f (v p1)>f (v p2) . (B) v p1>v p2 , f (v p1)<f (v p2) . (C)v p1<v p2 , f (v p1)>f (v p2 ) . (D) v p1<v p2 , f (v p1)<f (v p2) .7. 若室内生起炉子后温度从15℃升高到27℃,而室内气压不变,则此时室内的气体分子数减少了 ( B )(A) 500. (B) 400. (C) 900. (D) 2100.8. 已知氢气与氧气的温度相同,请判断下列说法正确的是 ( D )(A)(C)(B)(D)(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.9.设1 mol 理想气体,从同一初始平衡态出发,进行可逆的等压过程或等体过程.在温熵图中,对于相同的温度 ( B ) (A) 等压过程曲线的斜率大于等体过程曲线的斜率. (B) 等压过程曲线的斜率小于等体过程曲线的斜率. (C) 两种过程曲线的斜率相等. (D) 两种过程曲线的斜率孰大孰小取决于温度的值.10. 在密闭容器中,若将理想气体分子的平均速度提高为原来的两倍,则( D )(A)温度和压强都提高为原来的2倍;(B) 温度变为原来的2倍,而压强变为原来的4倍; (C) 温度变为原来的4倍,而压强变为原来的2倍;(D) 温度和压强都提高为原来的4倍.11. 在一定的温度下,理想气体分子速率分布函数()v f 是一定的。
热学习题参考答案热学习题参考答案热学习题是学习热力学过程中常见的一种形式,通过解答这些题目可以帮助我们更好地理解和应用热力学知识。
下面将针对一些常见的热学习题进行参考答案的解析,希望能对大家的学习有所帮助。
1. 一个理想气体在等容过程中,温度从300K升高到600K,求气体对外界做的功。
根据等容过程的特点,气体在此过程中体积保持不变,因此对外界做的功为0。
2. 一个物体的质量为2kg,它的比热容为0.5J/g·℃,将其从20℃加热到80℃,求所需的热量。
首先需要将物体的质量转换成克,即2kg=2000g。
然后可以利用热量公式Q=mcΔT来计算所需的热量。
其中,m为物体的质量,c为物体的比热容,ΔT为温度变化。
代入数据,可得Q=2000g×0.5J/g·℃×(80℃-20℃)=2000g×0.5J/g·℃×60℃=60000J=60kJ。
所以,所需的热量为60kJ。
3. 一个容器内有1mol的理想气体,初始温度为300K,压强为2atm。
气体发生等压过程,最终温度为600K,求气体对外界做的功。
根据等压过程的特点,气体在此过程中压强保持不变,因此可以利用功的计算公式W=PΔV来计算气体对外界做的功。
其中,P为气体的压强,ΔV为气体的体积变化。
由于气体为理想气体,可以利用理想气体状态方程PV=nRT来计算气体的体积变化。
其中,n为气体的摩尔数,R为气体常数,T为气体的温度。
初始状态下,PV=nRT,即2atm×V=1mol×R×300K。
最终状态下,PV=nRT,即2atm×V'=1mol×R×600K。
将两个方程相除,可得V'/V=600K/300K=2。
由于等压过程中气体的体积变化与温度变化成正比,因此V'/V=2,代表气体的体积增加了一倍。
代入公式W=PΔV,可得W=2atm×V=2atm×(V'-V)=2atm×V=2atm×(2V-V)=2atm×V=2atm×V=4atm×V。