热学练习答案(最新)
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2024年中考物理热学知识练习题及答案一、选择题1. 在热传导过程中,能够发生的物质之间的相互作用方式是:A. 热辐射B. 热膨胀C. 导热D. 对流答案:C2. 以下哪个量不是热学量度的基本单位?A. 热量B. 温度C. 功D. 时间答案:A3. 在热传导过程中,能量传递的方式是:A. 振动B. 传导C. 辐射D. 对流答案:B4. 当火车从初速度为0的站台上开始匀加速运动,加速度为2m/s^2,行驶5秒后的速度是多少?A. 5 m/sB. 10 m/sC. 15 m/sD. 20 m/s答案:B5. 下面哪种情况和传热有关?A. 炽热的阳光晒在草地上B. 吃热的饭菜C. 跑步出汗D. 听音乐答案:A二、填空题1. 根据热传导定律,热传导速率与温度差、导热系数和________成正比。
答案:截面积2. 在热平衡状态下,热量的________等于零。
答案:净损失3. 如果两个物体温度相同,则它们之间没有________。
答案:净传热三、解答题1. 通过一个导热性能为1 W/(m·K)的物体,横截面积为0.5 m^2,长度为2 m,温度差为100 ℃,求导热速率。
答案:热传导速率 = 导热系数 ×截面积 ×温度差 = 1 W/(m·K) ×0.5 m^2 × 100 K = 50 W2. 热容量是物体单位质量在温度变化1 ℃时吸收或放出的热量,单位是J/(kg·℃)。
某物体的质量为2 kg,具有热容量400 J/(kg·℃),求该物体在温度升高20 ℃时吸收的热量。
答案:吸收的热量 = 质量 ×热容量 ×温度变化 = 2 kg × 400J/(kg·℃) × 20 ℃ = 16,000 J3. 某物体温度为30 ℃,将它放入已经达到平衡的水中,最终水的温度为40 ℃,若物体的质量等于水的质量的2倍,求物体的初始温度。
大学热学试题题库及答案一、选择题1. 热力学第一定律表明,能量守恒,即能量不能被创造或消灭,只能从一种形式转换为另一种形式。
以下哪项描述正确?A. 能量可以被创造B. 能量可以被消灭C. 能量可以在不同形式间转换D. 能量只能以一种形式存在答案:C2. 在绝热过程中,系统与外界没有热量交换。
以下哪项描述正确?A. 绝热过程中系统的温度不变B. 绝热过程中系统的压力不变C. 绝热过程中系统的温度和压力都不变D. 绝热过程中系统的温度和压力都可能变化答案:D二、填空题1. 理想气体状态方程为__________,其中P表示压强,V表示体积,n 表示摩尔数,R表示气体常数,T表示温度。
答案:PV = nRT2. 根据热力学第二定律,不可能从单一热源吸热使之完全转化为功而不产生其他效果。
该定律的表述是__________。
答案:不可能从单一热源吸热使之完全转化为功而不产生其他效果。
三、简答题1. 简述热力学第二定律的开尔文表述及其意义。
答案:热力学第二定律的开尔文表述是:不可能从单一热源吸热使之完全转化为功而不产生其他效果。
其意义在于指出了自然界中能量转换的方向性和不可逆性,即能量在转换过程中总是伴随着熵增,表明了热机效率的极限。
2. 描述热力学第三定律,并解释其对低温物理研究的意义。
答案:热力学第三定律指出,当温度趋近于绝对零度时,所有纯物质的完美晶体的熵都趋向于一个共同的值。
这一定律对低温物理研究的意义在于,它为低温下物质的熵和热力学性质的研究提供了理论基础,使得科学家能够更准确地预测和控制低温条件下物质的行为。
四、计算题1. 一个理想气体在等压过程中从状态A(P=100kPa, V=0.5m³)变化到状态B(V=1.0m³)。
已知气体常数R=8.314J/(mol·K),摩尔质量M=28g/mol,求气体在该过程中的温度变化。
答案:首先计算气体的摩尔数n,n = PV/RT =(100×10³×0.5)/(8.314×T)。
热学第四版考试题及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 热力学第一定律表明,能量守恒。
以下哪项说法是错误的?A. 系统吸收的热量等于系统内能的增加量加上对外做的功。
B. 系统对外做的功等于系统内能的减少量加上系统吸收的热量。
C. 系统吸收的热量等于系统内能的增加量减去对外做的功。
D. 系统对外做的功等于系统内能的增加量减去系统吸收的热量。
答案:D2. 两个温度不同的物体接触后,热量将从哪个物体传递到另一个物体?A. 从高温物体传递到低温物体。
B. 从低温物体传递到高温物体。
C. 热量不会传递。
D. 热量在两个物体之间来回传递。
答案:A3. 理想气体的状态方程为PV=nRT,其中P、V、n、R、T分别代表什么?A. 压力、体积、摩尔数、气体常数、温度B. 温度、体积、摩尔数、气体常数、压力C. 压力、体积、摩尔数、温度、气体常数D. 温度、摩尔数、气体常数、压力、体积答案:A4. 以下哪个量是状态函数?A. 热量B. 功C. 内能D. 熵答案:C5. 以下哪个过程是可逆过程?A. 气体的自由膨胀B. 气体的等温膨胀C. 气体的绝热膨胀D. 气体的等压膨胀答案:B6. 根据热力学第二定律,以下哪项说法是正确的?A. 热量可以从低温物体自发地传递到高温物体。
B. 热量不能从低温物体自发地传递到高温物体。
C. 热量可以从高温物体自发地传递到低温物体。
D. 热量不能从低温物体传递到高温物体。
答案:B7. 熵是热力学中描述什么的物理量?A. 能量的转换效率B. 系统的混乱程度C. 系统的有序程度D. 系统的稳定性答案:B8. 以下哪个过程是绝热过程?A. 气体的等温膨胀B. 气体的等压膨胀C. 气体的自由膨胀D. 气体的绝热膨胀答案:D9. 以下哪个过程是等熵过程?A. 气体的等温膨胀B. 气体的等压膨胀C. 气体的绝热膨胀D. 气体的等容膨胀答案:C10. 以下哪个过程是等容过程?A. 气体的等温膨胀B. 气体的等压膨胀C. 气体的绝热膨胀D. 气体的等容膨胀答案:D二、填空题(每题2分,共20分)1. 热力学第一定律的数学表达式为:ΔU = Q - W,其中ΔU代表_______,Q代表_______,W代表_______。
初一物理热学练习题及答案20题1. 问题:一个水杯中的水加热后,水温升高,说明了什么?答案:加热会使物体的温度上升。
2. 问题:什么是热传导?答案:热传导是指物体之间由于温度差异而发生的热量传递。
3. 问题:热传导的方式有哪些?答案:热传导的方式包括导热、对流和辐射。
4. 问题:将一个铁片加热后,铁片的温度较快地变高,这是属于哪种热传导方式?答案:这是属于导热的热传导方式。
5. 问题:热传导的速度与物体的什么性质有关?答案:热传导的速度与物体的热导率有关。
6. 问题:导热性能好的物质通常都是什么样的?答案:导热性能好的物质通常是金属或导热材料。
7. 问题:一个铁锅放在火上加热,锅柄的一端会感觉到温度升高,这是属于哪种热传导方式?答案:这是属于热对流的热传导方式。
8. 问题:什么是热辐射?答案:热辐射是指物体由于温度差异而发射出来的热能。
9. 问题:热辐射的速度与物体的什么性质有关?答案:热辐射的速度与物体的表面温度和颜色有关。
10. 问题:在遮阳伞下感觉凉爽是因为?答案:在遮阳伞下感觉凉爽是因为遮挡了太阳的辐射热量。
11. 问题:什么是绝热?答案:绝热是指物体与外界不进行热量交换。
12. 问题:什么是温度?答案:温度是物体内部分子热运动的程度。
13. 问题:什么是热平衡?答案:热平衡是指两个物体的温度相等时,它们之间不再发生热量交换。
14. 问题:导热性能差的物质通常都是什么样的?答案:导热性能差的物质通常是绝缘材料。
15. 问题:什么是热膨胀?答案:热膨胀是指物体由于温度升高而体积增大的现象。
16. 问题:什么是热容?答案:热容是指单位质量物质升高1摄氏度所吸收或释放的热量。
17. 问题:温度计是利用什么原理工作的?答案:温度计是利用物质的热胀冷缩原理工作的。
18. 问题:什么是显热?答案:显热是指物体在相变过程中吸收或释放的热量。
19. 问题:什么是相变?答案:相变是指物质由一种状态变为另一种状态的过程。
大学物理热学练习题及答案第一题:一个物体的质量是1 kg,温度从20°C升高到30°C,如果物体的比热容是4200 J/(kg·°C),求物体吸收的热量。
解答:根据热量公式Q = mcΔθ,其中 Q 表示吸收的热量,m 表示物体的质量,c 表示比热容,Δθ 表示温度变化。
代入数据得:Q = 1 kg × 4200 J/(kg·°C) × (30°C - 20°C)= 1 kg × 4200 J/(kg·°C) × 10°C= 42,000 J所以物体吸收的热量为42,000 J。
第二题:一块金属材料的质量是0.5 kg,它的比热容是400 J/(kg·°C),经过加热后,材料的温度升高了60°C。
求该金属材料所吸收的热量。
解答:根据热量公式Q = mcΔθ,其中 Q 表示吸收的热量,m 表示物体的质量,c 表示比热容,Δθ 表示温度变化。
代入数据得:Q = 0.5 kg × 400 J/(kg·°C) × 60°C= 12,000 J所以金属材料吸收的热量为12,000 J。
第三题:一个热容为300 J/(kg·°C)的物体,吸收了500 J的热量后,温度升高了多少摄氏度?解答:根据热量公式Q = mcΔθ,其中 Q 表示吸收的热量,m 表示物体的质量,c 表示比热容,Δθ 表示温度变化。
将已知数据代入公式:500 J = m × 300 J/(kg·°C) × Δθ解方程得:Δθ = 500 J / (m × 300 J/(kg·°C))= 500 J / (m/(kg·°C)) × (kg·°C/300 J)= (500/300) °C≈ 1.67°C所以温度升高了约1.67°C。
热学练习题第一章 1.3.4 1.3.6 1.4.4 1.4.6 1.4.8 1.6.9 1.6.11 1.7.21-7 水银温度计浸在冰水中时,水银柱的长度为4.0cm;温度计浸在沸水中时,水银柱的长度为24.0cm.(1) 在室温22.0℃时,水银柱的长度为多少?(2) 温度计浸在某种沸腾的化学溶液中时,水银柱的长度为25.4cm ,试求溶液的温度。
解:设水银柱长L 与温度T 成线性关系: L=at+b 当t=0℃时 则L 0=a×0+b ∴b=1. 代入上式 L=at+1. 当t 1=100℃时 则L 1=at 1+1. ∴a=(L 1-L 0)/t 1(1) L=011L t t L L +-=0.4221000.40.24+⨯-=8.4(cm)(2) t /=(L /-L 0)/a=1000.40.240.44.25--=107℃1-9 在容积V=3L 的容器中盛有理想气体,气体密度为ρ=1.3g /L 。
容器与大气相通排出一部分气体后,气压下降了0.78atm 。
若温度不变,求排出气体的质量。
解:根据题意RT pV ν=,可得:RT M m pV =,ρpmV pRT M==1所以当温度不变时,气体的压强和密度成正比,初始密度为1.3g/L ,后来的密度为:1122ρρp p =则排除的气体的质量为:33.178.0)1()(111212⨯⨯=-=-=∆P V p p V m ρρρ大气压为1atm ,容器与大气相通即2p =1atm ,也就是1p =1+0.78=1.78atm0.781.33 1.71.78m g ∆=⨯⨯=1-16 截面为1.0cm 2的粗细均匀的U 形管,其中贮有水银,高度如图1-16所示。
今将左侧的上端封闭,将其右侧与真空泵相接,问左侧的水银将下降多少?设空气的温度保持不变,压强75cmHg 。
解:根据静力平衡条件,右端与大气相通时,作端的空气压强为大气压P 0=75cmHg ,当由端与真空泵相接时,左端空气压强为P=△l 。
大学热学题库及答案详解一、选择题1. 热力学第一定律的数学表达式是:A. ΔU = Q - WB. ΔH = Q + WC. ΔS = Q/TD. ΔG = Q - W答案:A2. 在等压过程中,系统与外界交换的热能等于:A. ΔUB. ΔHC. ΔSD. ΔG答案:B3. 理想气体的内能只与温度有关,这是因为:A. 理想气体分子间无相互作用力B. 理想气体分子间有相互作用力C. 理想气体分子的动能与温度无关D. 理想气体分子的势能与温度无关答案:A二、填空题4. 根据热力学第二定律,不可能制造一个循环动作,其唯一结果就是______。
答案:从单一热源吸热全部转化为功而不产生其他效果5. 熵是热力学系统无序程度的度量,其变化量总是______。
答案:不小于零三、简答题6. 简述热力学第二定律的克劳修斯表述和开尔文-普朗克表述。
答案:热力学第二定律的克劳修斯表述是:不可能实现一个循环过程,其唯一结果就是从一个单一热源吸热并将这热量完全转化为功。
开尔文-普朗克表述是:不可能从单一热源吸热使之完全转化为功而不产生其他影响。
7. 解释什么是卡诺循环,并说明其效率。
答案:卡诺循环是一种理想化的热机循环,包括两个等温过程和两个绝热过程。
其效率由下式给出:η = 1 - (Tc/Th),其中Tc是冷热源的绝对温度,Th是热热源的绝对温度。
四、计算题8. 已知理想气体的摩尔质量为M,气体的温度从T1升高到T2,求气体的内能变化量ΔU。
答案:对于理想气体,内能变化量仅与温度变化有关,与压力和体积无关。
内能变化量可以通过以下公式计算:ΔU = n * Cv * (T2 -T1),其中n是气体的摩尔数,Cv是摩尔定容热容。
9. 一个绝热容器内装有一定量的气体,气体经历一个绝热过程,其体积从V1减小到V2,求气体的温度变化。
答案:对于绝热过程,根据热力学第一定律,Q = ΔU,且W = -P *ΔV。
由于绝热过程Q = 0,所以ΔU = -W = P * (V1 - V2)。
热学大学考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 温度是表示物体冷热程度的物理量,其单位是:A. 摄氏度B. 开尔文C. 华氏度D. 牛顿答案:A、B2. 热力学第一定律表明能量守恒,其数学表达式是:A. ΔU = Q + WB. ΔU = Q - WC. ΔH = Q + WD. ΔH = Q - W答案:A3. 在绝热过程中,下列哪一项是恒定的?A. 内能B. 温度C. 压力D. 体积答案:A4. 热传导、热对流和热辐射是热传递的三种基本方式,其中不需要介质的是:A. 热传导B. 热对流C. 热辐射D. 热对流和热辐射答案:C5. 理想气体状态方程为:A. PV = nRTB. PV = P1V1C. PV = nT/RD. P1V1/T1 = P2V2/T2答案:A二、填空题(每题3分,共30分)6. 热力学第二定律表明,不可能从单一热源吸热使之完全转化为________,并由此产生其他效果。
答案:功7. 在一定压力下,一定质量的理想气体的温度每升高(或降低)1摄氏度,气体的体积升高(或降低)的比例叫做________。
答案:热膨胀系数8. 热力学温标T与摄氏温标t之间的关系是 T = t + ________。
答案:273.159. 两个温度分别为T1和T2的物体发生热传递,最终达到热平衡时,它们的共同温度为________。
答案:T1 和 T2 的平均值10. 热机的效率η定义为________与________之比。
答案:有用功;输入热量三、简答题(每题10分,共20分)11. 解释什么是熵?熵增加原理有何意义?答案:熵是热力学系统的无序度的量度,通常用来描述系统的热力学状态。
熵增加原理表明,在孤立系统中,自发过程会导致系统熵的增加,这与时间的不可逆性有关,是热力学第二定律的一个表述。
12. 什么是相变?请举例说明。
答案:相变是指物质在一定条件下从一种相态转变为另一种相态的过程。
初中物理热学试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 下列物质中,熔点最高的是()A. 冰B. 铁C. 铜D. 铝2. 热传递的三种方式是()A. 热传导、热对流、热辐射B. 热传导、热对流、热交换C. 热传导、热辐射、热交换D. 热对流、热辐射、热交换3. 水的比热容最大,这意味着()A. 相同质量的水和其它物质比较,吸收相同的热量,水的温度升高得最少B. 相同质量的水和其它物质比较,吸收相同的热量,水的温度升高得最多C. 相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量最多D. 相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量最少4. 以下哪种情况下,物体内能会增加()A. 物体吸收热量B. 物体对外做功C. 物体温度降低D. 物体质量增加5. 物体的内能与下列哪个因素无关()A. 温度B. 质量C. 状态D. 颜色二、填空题(每题2分,共20分)1. 物体由固态变为液态的过程叫做______。
2. 热机的效率是指______。
3. 晶体在熔化过程中,温度______,但要继续吸热。
4. 物体吸收热量,内能增加,但温度不一定______。
5. 热传递的条件是存在温度差,热传递的方向总是从______传递到______。
三、简答题(每题10分,共30分)1. 请简述热传导、热对流和热辐射的区别。
2. 为什么说水的比热容大是一种重要的物理性质?3. 试解释为什么冬天在户外,我们感觉比实际温度要冷。
四、计算题(每题15分,共30分)1. 一块质量为2kg的铁块,温度从20℃升高到100℃,求铁块吸收的热量。
(铁的比热容为0.46×10^3 J/(kg·℃))2. 一壶水的质量为1.5kg,初温为20℃,加热到100℃,求需要吸收的热量。
(水的比热容为4.2×10^3 J/(kg·℃))答案:一、选择题1. B2. A3. C4. A5. D二、填空题1. 熔化2. 热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比3. 不变4. 升高5. 高温物体,低温物体三、简答题1. 热传导是热量通过物体内部分子振动传递的过程,热对流是流体中热量通过流体运动传递的过程,热辐射是物体通过电磁波传递能量的过程。
热学考试题及答案初中一、选择题(每题2分,共20分)1. 热传递的三种方式是?A. 传导、对流、辐射B. 传导、对流、蒸发C. 传导、蒸发、辐射D. 对流、蒸发、辐射答案:A2. 物质由固态变为液态的过程叫做?A. 凝固B. 熔化C. 汽化D. 液化答案:B3. 下列哪种物质的比热容最大?A. 水银B. 冰C. 铜D. 水答案:D4. 物体吸收热量后,其温度会?A. 一定升高B. 可能升高,也可能不变C. 不变D. 降低答案:B5. 物体的内能与下列哪个因素有关?A. 物体的质量B. 物体的体积C. 物体的温度D. 所有以上因素答案:D6. 热机的工作原理是?A. 利用热能做功B. 利用电能做功C. 利用机械能做功D. 利用化学能做功答案:A7. 热膨胀和冷缩现象说明物质具有?A. 热胀冷缩性B. 热缩冷胀性C. 热胀冷缩性或热缩冷胀性D. 热缩冷胀性或热胀冷缩性答案:A8. 物体的比热容与下列哪个因素有关?A. 物体的质量B. 物体的温度C. 物体的种类和状态D. 物体的颜色答案:C9. 热力学第一定律表明能量?A. 可以被创造B. 可以被消灭C. 既不能被创造也不能被消灭D. 可以被创造也可以被消灭答案:C10. 物体的内能与下列哪个因素无关?A. 物体的质量B. 物体的温度C. 物体的体积D. 物体的颜色答案:D二、填空题(每题2分,共20分)1. 热传递的三种方式是________、________和________。
答案:传导、对流、辐射2. 物质由液态变为固态的过程叫做________。
答案:凝固3. 物质由液态变为气态的过程叫做________。
答案:汽化4. 物质由气态变为液态的过程叫做________。
答案:液化5. 物质由固态直接变为气态的过程叫做________。
答案:升华6. 物质由气态直接变为固态的过程叫做________。
答案:凝华7. 物质的比热容是指单位质量的物质温度升高1℃所吸收的热量,单位是________。
热学练习答案:
一. 选择题
1.A
2. B
3.C
4. D
5. C
6.C
7.D
8. C
9. A 10.C ;
11.B 12.D 13.C 14.D 15.D
二. 填空题
1. 3
2.0 g/mol
2. 1∶6∶20
3. - S 2
S 1 4.
-2.0×104 J 参考解: 如果加热使水经历同样的等压升温过程,应有 Q ′=ΔE +W ′= mc (T 2-T 1) 可知 ΔE = mc (T 2-T 1) -W ′ 现在通电使水经历等压升温过程,则应有
∵ Q =ΔE +W ′-W 电 ∴ Q = mc (T 2-T 1) -W 电 =-2.0×104 J 5.
等压
等压
等压 6.
4000 J 7.
750 J 8 .
热量不可能自动地从低温物体传向高温物体而不引起外界的变化.
不可能制成一种循环动作的热机,只从单一热源吸热完全变为有用功,而其它物体 不发生任何变化. *9.
P=
S
Nmv 3
2.86×10 3
Pa (6.35ⅹ10 2
Pa )
10.
R
v
T 52
μ=
∆
V
v P 52
νμ=
∆
11.
m u 2
/ 3k
12. 72 7
5
三. 计算题 1. 解:据力学平衡条件,当水银滴刚好处在管的中央维持平衡时,左、右两边氢气的压强相等、体积也相等,两边气体的状态方程为: p 1V 1=(M 1 / M mol )RT 1 ,
p 2V 2=(M 2 / M mol )RT 2 .
由p 1= p 2得:V 1 / V 2= (M 1 / M 2)(T 1 / T 2) .
开始时V 1= V 2,则有M 1 / M 2= T 2/ T 1=360/ 300=1.2. 当温度改变为1T '=310 K ,2T '待定时,两边体积比为
()221121//T M T M V V ''=''=1.
故 M 1 / M 2= ()12/T T ''=1.2
2T '=1.2*1T '=372K t 2′=T 2′-273=99 0
c
右边容器温度须由87℃增到多少温度99C 0
2.
解据得:(1) 设分子数为N .
E = N (5 / 2)kT 及 p = (N / V )kT p = 2E / (5V )
或解法:据理想气体状态方程:RT PV μ=
理想气体内能公式:RT i E 2
μ=
则: p = 2E / (5V )
(2) 由
kT
N
kT E
k
2
523
=
ε
得
()N E k
5/3=ε
又 kT
N
E 2
5=
得 T = 2 E / (5Nk ) 3.
解:等压过程末态的体积 10
01T T V V =
=2 0V
等压过程气体对外作功
1
1
)(V p V V p W =-=
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 0
1
2
2
2
5)(25V
p T T T
V
p W
=
--
=
气体在整个过程中对外作的功为 W = W 1+W 2 =3.5 00V p
4.
解:(1) 对卡诺循环有: T 1 / T 2 = Q 1 /Q 2
∴ T 2 = T 1Q 2 /Q 1
即:低温热源的温度为T 2 = T 1Q 2 /Q 1
(2) 热机效率: 1
21Q Q -=η
5.
解:已知31
/p a V =,则有 3
3/V a p =,
∴ 气体所作的功W dV V
a
pdV W V V V V ⎰
⎰=
=
2
1
2
1
3
3
).11(
2
2
2
2
1
3
V V a
-
=
又由RT pV ν= 及上面的33/V a p =得
2
3RV a
T ν=
∴ ).11
(
2
2
2
1
3
21V V R a
T T -=
-ν
四. 改错与问答 1.
答:功和热量均与系统状态变化过程有关,是过程量,不是系统状态的单值函数.
内能是系统状态的单值函数.。