热学11期末试卷A及答案
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华东理工大学2010～2011学年第二学期 《热学》期末试卷A 2011年7月
开课学院：理学院 专业： 考试形式：闭卷 所需时间：120分钟
考生姓名： 学号： 班级： 任课教师
一、选择题（共28分，每小题4分）
[01]1摩尔真实气体的范德瓦尔斯方程为2a
p V b RT V
()()+
-=，那么1摩尔真实气体的实际活动空间是A V
B V b
C V b
D V b 4()()()()/-++
（B ） [02]设某气体分子总数N ，分子速率分布函数f v ()，则速率处在速率间隔12v v ~间
的分子的平均速率为 （B ）
21
v v A vf v dv ()()⎰
2
2
11
v
v v v B vf v dv f v dv ()()/()⎰⎰
21v v C Nvf v dv ()()⎰ 2
1
v
v D vf v dv N ()()/⎰
[03]两种不同的理想气体，若它们的方均根速率相等，则它们的 （A ） （A ）平均速率相等，最概然速率相等； （B ）平均速率相等，最概然速率不等； （C ）平均速率不等，最概然速率相等； （D ）平均速率不等，最概然速率不等；
[04]压强为p ，体积为V 的水蒸气的内能为 （D ）
1
356
A pV
B pV
C pV
D pV 2
2
2
2
()
()
()
()
[05]一定量理想气体的扩散情况与气体温度T ，压强p 的关系是 （C ）
A T p (),,越高越大则扩散越快
B T p (),,越低越大则扩散越快
C T p (),,越高越小则扩散越快
D T p (),,越低越小则扩散越快
[06]卡诺定理指出，工作于两个一定温度的高、低热源之间的 （B ）
（A ）一切热机效率相等 （B ）一切可逆机效率相等
（C ）一切不可逆机效率相等 （D ）一切不可逆机效率一定高于可逆机的效率 [07]真实气体经多孔塞节流膨胀后，其表现为 （C ）
（A ）正节流效应（B ）负节流效应（C ）有可能正节流效应，也有可能负节流效应
二、填空题（共27分，每小题3分）
[08]热力学平衡应同时满足 热学 平衡条件、 力学 平衡条件和 化学 平衡条件 [09]平均动能为2.69⨯10－
21J 的水蒸气分子速度的y 轴方向上分量小于490m/s 的分子数占总
分子数百分比为 =100*erf(2)/2= 49.77 ％
[10]忽略气温随高度变化，温度恒为5℃,海平面上气压为0p 760mmHg ＝,今测得某山顶
的气压p 560mmHg ＝，则山高为 2485m (空气平均摩尔质量28.97g/mol ）
[11]气体中产生热传导现象的原因是 气体中各部分温度不同 ，描述其宏观规律的表达式是 dT A dt dx =-κ 从微观上看，热传导过程中输运的物理量是 气体分子热运动的动能
[12]一定量的理想气体，体积不变，温度升高前后，分子的平均碰撞频率12z z ，和平均自 由程12,λλ之间的关系为1z < 2z , 1λ = 2λ（均选填“>”，“<”，“=”）
[13]一理想卡诺机工作在300K 和400K 的2个热源之间工作。
若把高温热源温度提高100C ︒，则其效率可提高为原来的 1.6 倍；若把低温热源温度降低100C ︒，则其逆循环的致冷系数将降为原来的 1/3 倍。
[14]1摩尔的理想气体绝热自由膨胀到原来体积的10倍时熵的增量为 Rln10=19.1J/K [15]1摩尔O 2（视为刚性分子理想气体）的多方过程方程65pV =/常量，求在此过程中O 2
在温度由27C ︒升至37C ︒时所吸收的热量Q =
T n 11()()
--∆γ=－208J
[16]热力学第二定律的克劳修斯说法： 热量不可能自动地从低温热源传给高温热源
三、计算题（共45分，19题15分，其余各题10分）
[17]一容积被一隔板分为两部分，其中气体的压强分别为,12p p ，两部分气体的温度均为T ，
摩尔质量均为m M ，试求每秒通过隔板上面积为A 的气体质量？ 说明：按1
=
nv 6
Γ计算不扣分 [18]图示同心旋转圆筒粘度计,测得扭丝力矩为M ,试确定粘度系数η
ω
h
a
b
A p ,T
1A
p ,T
2
[19]气缸内有一定量的氧气（刚性分子理想气体）作图示循环过程：ab 为等温、bc 为等体、ca 为绝热过程。
,a a p V 为已知，且b a V 3V =,试求 (1) ,,ab bc ca Q Q Q (2)一次循环的净功net A (3)此循环的效率η
[20]在深为h 、表面张力系数为σ的水池底部产生许多直径为1d 的气泡，当它们等温的升到压强为0p 的水面上时，其气泡直径为
2d ，试导出,12d d 间的关系。
b p V
V a
V b p a
a
c 1
p 2
p。
