大学物理热学习题附答案11
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大学物理--热学试题1.一个物体的温度从20℃升高到40℃,其温度变化为多少摄氏度?(答案:20℃)2.一个物体吸收了1000J的热量,其温度升高了10℃,这个物体的热容是多少?(答案:100J/℃)3.一个物体的质量为2kg,其比热容为4000J/kg·℃,向该物体输入2000J的热量,其温度升高了多少℃?(答案:0.5℃)4.一个物体的质量为1kg,其比热容为2000J/kg·℃,将其放在热源中,经过一段时间,物体的温度升高了10℃,热源输入的热量为多少?(答案:20000J)5.一根长10cm,截面积为1cm²的铜棒,其两端分别与100℃和0℃的热源接触,假设铜的比热容为400J/kg·℃,求铜棒吸收的热量。
(答案:400J)6.一根长10cm,截面积为1cm²的铝棒,其两端分别与100℃和0℃的热源接触,假设铝的比热容为900J/kg·℃,求铝棒吸收的热量。
(答案:900J)7.一个物体吸收了3000J的热量,做了200J的功,这个物体的内能的增量是多少?(答案:2800J)8.一个物体吸收了5000J的热量,做了1000J的功,这个物体的内能的增量是多少?(答案:4000J)9.一个物体吸收了2000J的热量,做了500J的功,这个物体的内能的增量是多少?(答案:1500J)10.一氧化碳气体的摩尔质量为28g/mol,将1mol的一氧化碳气体加热到100℃,需要输入多少焦耳的热量?(答案:29760J)11.理想气体的状态方程为PV=nRT,其中P为压强,V为体积,n为物质的摩尔数,R为气体常量,T为温度。
若将1mol的理想气体从0℃加热到100℃,其对外做的功为多少?(答案:4158J)12.理想气体的状态方程为PV=nRT,其中P为压强,V为体积,n为物质的摩尔数,R为气体常量,T为温度。
若将1mol的理想气体从0℃加热到100℃,其内能的增量为多少?(答案:2079J)。
第十一章 热力学基础一.选择题1.以下是关于可逆过程和不可逆过程的判断,其中正确的是: [ D ](1)可逆热力学过程一定是准静态过程。
(2)准静态过程一定是可逆过程。
(3)不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程。
(4)凡有摩擦的过程,一定是不可逆过程。
(A )(1)、(2)、(3) (B )(1)、(3)、(4)(C )(2)、(4) (D )(1)、(4)2.如图,一定量的理想气体,由平衡状态A 变到平衡状态)(B A p p B =,则无论经过的是什么过程,系统必然:[ B ](A )对外作正功 (B )内能增加(C )从外界吸热 (D )向外界放热3.一定量某理想气体所经历的循环过程是:从初态) ,(00T V 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0T ,最后经等温过程使其体积回复为0V ,则气体在此循环过程中: [ B ](A )对外作的净功为正值 (B )对外作的净功为负值(C )内能增加了 (D )从外界净吸的热量为正值4.1mol 理想气体从p –V 图上初态a 分别经历如图所示的(1)或(2)过程到达末态b 。
已知b a T T <,则这两过程中气体吸收的热量1Q 和2Q 的关系是: [ A ]0 (A)21>>Q Q 0 (B)12>>Q Q0 (C)12<<Q Q 0 (D)21<<Q Q5. 1mol 理想气体从同一状态出发,分别经绝热、等压、等温三种膨胀过程,则内能增加的过程是: [ B ](A )绝热过程 (B )等压过程 (C )等温过程 (D )不能确定6. 一定量的理想气体的初态温度为T ,体积为V ,先绝热膨胀使体积变为2V ,再等容吸热使温度恢复为T ,最后等温压缩为初态,则在整个过程中气体将: [ A ](A )放热 (B )对外界作功 (C )吸热 (D )内能增加 (E )内能减少7. 一定量的理想气体经等容升压过程,设在此过程中气体内能增量为ΔU ,气体作功为W ,外界对气体传递的热量为Q ,则: [ D ](A )∆U < 0,W < 0 (B )∆U > 0,W > 0(C )∆U < 0,W = 0 (D )∆U > 0,W = 08. 图中直线ab 表示一定量理想气体内能U 与体积V 的关系,其延长线通过原点O ,则ab 所代表的热力学过程是:[ B ](A )等温过程 (B )等压过程(C )绝热过程 (D )等容过程9.一定量的理想气体经历acb 过程时吸热200 J ,则经历acbda 过程时,吸热为:[ B ](A )-1200 J (B )-1000 J(C )-700 J (D )1000 J10.一定量的理想气体,从p -V 图上初态a 经历(1)或(2)过程到达末态b ,已知a 、b 两态处于同一条绝热线上(图中虚线是绝热线),两过程气体吸、热情况是: [ B ](A )(1)过程吸热,(2)过程放热(B )(1)过程放热,(2)过程吸热(C )两过程都吸热(D )两过程都放热11.一绝热容器被隔板分成两半,一半是真空,另一半是理想气体。
一.选择题1.(2013北约自主招生)在一个绝热的竖直气缸里面放有一定质量的理想气体,绝热的活塞原来是固定的。
现拆去销钉(图中未画出),气体因膨胀把活塞及重物举高后如图所示。
则在此过程中气体的( ) A.压强不变,温度升高B.压强不变,温度降低C.压强减小,温度升高D.压强减小,温度降低【参考答案】:D【点评】此题考查绝热膨胀、热力学第一定律及其相关知识的运用。
2.(2012北约自主招生真题)相同材料制成的一个圆环A 和一个圆盘B,厚度相同,且两者起始温度和质量也相同,把它们都竖立在水平地面上,现给它们相同的热量,假设它们不与任何其他物体进行热交换,则升温后的圆环A 的温度t A与圆盘B的温度t B的大小关系是()A.t A>t B B.t A<t BC.t A=t B D.无法确定【参考答案】:B。
【名师解析】:现给它们相同的热量,升温后二者都体积增大(膨胀),由于圆环A重心升高比圆盘B大,重力势能增加A比B大,根据能量守恒定律,升温后的圆环A 的温度t A小于圆盘B的温度t B,选项B 正确。
【点评】此题以圆环和圆盘切入,意在考查散热与形状的关系。
3.(2012年华约自主招生)如图所示,绝热容器的气体被绝热光滑密封活塞分为两部分A、B,已知初始状态下A、B 两部分体积、压强、温度均相等,A 中有一电热丝对A 部分气体加热一段时间,稳定后( )A .A 气体压强增加,体积增大,温度不变B .B 气体的温度升高,B 中分子运动加剧C .B 气体的体积减小,压强增大D .A 气体的内能变化量等于 B 气体的内能变化量 【参考答案】:BC【点评】此题以绝热容器内的气体切入,意在考查热学相关知识。
4.(2012卓越自主招生)在两端开口竖直放置的U 形管内,两段水银封闭着长度为L 的空气柱,a 、b 两水银面的高度差为h ,现保持温度不变,则 A .若再向左管注入些水银,稳定后h 变大 B .若再向左管注入些水银,稳定后h 不变 C .若再向右管注入些水银,稳定后h 变大 D .若两管同时注入些水银,稳定后h 变大 【参考答案】:BCD【名师解析】:若再向左管注入些水银,由于右管空气柱上端的水银柱高度不变,水银稳定后h 不变,选项B 正确A 错误。
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。
《大学物理》热力学基础练习题及答案解析一、简答题:1、什么是准静态过程?答案:一热力学系统开始时处于某一平衡态,经过一系列状态变化后到达另一平衡态,若中间过程进行是无限缓慢的,每一个中间态都可近似看作是平衡态,那么系统的这个状态变化的过程称为准静态过程。
2、从增加内能来说,做功和热传递是等效的。
但又如何理解它们在本质上的差别呢?答:做功是机械能转换为热能,热传递是热能的传递而不是不同能量的转换。
3、一系统能否吸收热量,仅使其内能变化? 一系统能否吸收热量,而不使其内能变化?答:可以吸热仅使其内能变化,只要不对外做功。
比如加热固体,吸收的热量全部转换为内能升高温度;不能吸热使内能不变,否则违反了热力学第二定律。
4、有人认为:“在任意的绝热过程中,只要系统与外界之间没有热量传递,系统的温度就不会改变。
”此说法对吗? 为什么?答:不对。
对外做功,则内能减少,温度降低。
5、分别在Vp-图、Tp-图上,画出等体、等压、等温和绝热过程的曲线。
V-图和T6、 比较摩尔定体热容和摩尔定压热容的异同。
答案:相同点:都表示1摩尔气体温度升高1摄氏度时气体所吸收的热量。
不同点:摩尔定体热容是1摩尔气体,在体积不变的过程中,温度升高1摄氏度时气体所吸收的热量。
摩尔定压热容是1摩尔气体,在压强不变的过程中,温度升高1摄氏度时气体所吸收的热量。
两者之间的关系为R C C v p +=7、什么是可逆过程与不可逆过程答案:可逆过程:在系统状态变化过程中,如果逆过程能重复正过程的每一状态,而且不引起其它变化;不可逆过程:在系统状态变化过程中,如果逆过程能不重复正过程的每一状态,或者重复正过程时必然引起其它变化。
8、简述热力学第二定律的两种表述。
答案:开尔文表述:不可能制成一种循环工作的热机,它只从单一热源吸收热量,并使其全部变为有用功而不引起其他变化。
克劳修斯表述:热量不可能自动地由低温物体传向高温物体而不引起其他变化。
9、什么是第一类永动机与第二类永动机?答案:违背热力学第一定律(即能量转化与守恒定律)的叫第一类永动机,不违背热力学第一定律但违背热力学第二定律的叫第二类永动机。
大学物理热学试题题库及答案大学物理热学试题题库及答案一、选择题:(每题3分)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n1,它产生的压强为p1,B种气体的分子数密度为2n1,C种气体的分子数密度为3n1,则混合气体的压强p 为(A) 3 p1.(B) 4 p1.(C) 5 p1.(D) 6 p1.[]2、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为玻尔兹曼常量,R为普适气体常量,则该理想气体的分子数为:(A) pV / m.(B) pV / (kT).(C) pV / (RT).(D) pV / (mT).[]3、有一截面均匀的封闭圆筒,中间被一光滑的活塞分隔成两边,如果其中的一边装有0.1 kg 某一温度的氢气,为了使活塞停留在圆筒的正中央,则另一边应装入同一温度的氧气的质量为:(A) (1/16) kg.(B) 0.8 kg.(C) 1.6 kg.(D) 3.2 kg.[]4、在标准状态下,任何理想气体在1 m3中含有的分子数都等于(A) 6.02×1023.(B)6.02×1021.(C) 2.69×1025(D)2.69×1023.(玻尔兹曼常量k=1.38×10-23 J·K-1 ) []5、一定量某理想气体按pV2=恒量的规律膨胀,则膨胀后理想气体的温度(A) 将升高.(B) 将降低.(C) 不变.(D)升高还是降低,不能确定.[]6、一个容器内贮有1摩尔氢气和1摩尔氦气,若两种气体各自对器壁产生的压强分别为p1和p2,则两者的大小关系是:(A) p1> p2.(B) p1< p2.(C) p1=p2.(D)不确定的.[]7、已知氢气与氧气的温度相同,请判断下列说法哪个正确?(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.[]8、已知氢气与氧气的温度相同,请判断下列说法哪个正确?(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、温度、压强相同的氦气和氧气,它们分子的平均动能ε和平均平动动能w 有如下关系:(A) ε和w 都相等.(B) ε相等,而w 不相等.(C) w 相等,而ε不相等.(D) ε和w 都不相等.[]10、1 mol 刚性双原子分子理想气体,当温度为T 时,其内能为(A) RT 23. (B)kT 23. (C)RT 25. (D)kT 25.[](式中R 为普适气体常量,k 为玻尔兹曼常量)11、两瓶不同种类的理想气体,它们的温度和压强都相同,但体积不同,则单位体积内的气体分子数n ,单位体积内的气体分子的总平动动能(E K /V ),单位体积内的气体质量ρ,分别有如下关系:(A) n 不同,(E K /V )不同,ρ 不同.(B) n 不同,(E K /V )不同,ρ 相同.(C) n 相同,(E K /V )相同,ρ 不同.(D) n 相同,(E K /V )相同,ρ 相同.[]12、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,这两种气体的单位体积的内能(E / V )A 和(E / V )B 的关系(A) 为(E / V )A <(E / V )B .(B) 为(E / V )A >(E / V )B .(C) 为(E / V )A =(E / V )B .(D) 不能确定.[]13、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.若使氢气也升高同样温度,则应向氢气传递热量(A) 12 J . (B) 10 J(C) 6 J . (D) 5 J .[]14、压强为p 、体积为V 的氢气(视为刚性分子理想气体)的内能为: (A)25pV . (B) 23pV . (C) pV . (D) 21pV .[]15、下列各式中哪一式表示气体分子的平均平动动能?(式中M 为气体的质量,m 为气体分子质量,N 为气体分子总数目,n 为气体分子数密度,N A 为阿伏加得罗常量)(A) pV M m 23. (B) pV M M mol23. (C)npV 23. (D)pV N MM A 23mol . [ ]16、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) 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.[]17、一容器内装有N 1个单原子理想气体分子和N 2个刚性双原子理想气体分子,当该系统处在温度为T 的平衡态时,其内能为(A) (N 1+N 2) (23kT +25kT ). (B) 21(N 1+N 2) (23kT +25kT ). (C) N 123kT +N 225kT . (D) N 125kT + N 223kT .[]18、设声波通过理想气体的速率正比于气体分子的热运动平均速率,则声波通过具有相同温度的氧气和氢气的速率之比22H O /v v 为(A) 1 . (B) 1/2 .(C) 1/3 . (D) 1/4 .[]19、设v 代表气体分子运动的平均速率,p v 代表气体分子运动的最概然速率,2/12)(v 代表气体分子运动的方均根速率.处于平衡状态下理想气体,三种速率关系为(A) p v v v ==2/12)( (B) 2/12)(v v v <=p (C) 2/12)(v v v <>p [ ]20、已知一定量的某种理想气体,在温度为T 1与T 2时的分子最概然速率分别为v p 1和v p 2,分子速率分布函数的最大值分别为f (v p 1)和f (v p 2).若T 1>T 2,则(A) v p 1 > v p 2, f (v p 1)> f (v p 2).(B) v p 1 > v p 2, f (v p 1)< f (v p 2).(C) v p 1 < v p 2, f (v p 1)> f (v p 2).(D) v p 1 < v p 2, f (v p 1)< f (v p 2).[]21、两种不同的理想气体,若它们的最概然速率相等,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.[]22、假定氧气的热力学温度提高一倍,氧分子全部离解为氧原子,则这些氧原子的平均速率是原来氧分子平均速率的(A) 4倍. (B) 2倍.(C) 2倍. (D) 21倍.[]23、麦克斯韦速率分布曲线如图所示,图中A 、B 两部分面积相等,则该图表示(A) 0v 为最概然速率.(B) 0v 为平均速率. (C) 0v 为方均根速率. (D) 速率大于和小于0v 的分子数各占一半.[]24、速率分布函数f (v )的物理意义为:(A) 具有速率v 的分子占总分子数的百分比.(B) 速率分布在v 附近的单位速率间隔中的分子数占总分子数的百分比.(C) 具有速率v 的分子数.(D) 速率分布在v 附近的单位速率间隔中的分子数.[]25、若N 表示分子总数,T 表示气体温度,m 表示气体分子的质量,那么当分子速率v 确定后,决定麦克斯韦速率分布函数f (v )的数值的因素是(A) m ,T . (B) N .(C) N ,m . (D) N ,T .(E) N ,m ,T .[]26、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频率Z 和平均自由程λ的变化情况是:(A) Z 和λ都增大一倍.(B) Z 和λ都减为原来的一半.(C) Z 增大一倍而λ减为原来的一半.(D) Z 减为原来的一半而λ增大一倍.[]27、一定量的理想气体,在温度不变的条件下,当体积增大时,分子的平均碰撞频率Z和平均自由程λ的变化情况是:(A) Z 减小而λ不变. (B)Z 减小而λ增大.f (v )0(C) Z 增大而λ减小. (D)Z 不变而λ增大.[]28、一定量的理想气体,在温度不变的条件下,当压强降低时,分子的平均碰撞频率Z 和平均自由程λ的变化情况是:(A) Z 和λ都增大. (B) Z 和λ都减小.(C) Z 增大而λ减小. (D) Z 减小而λ增大.[]29、一定量的理想气体,在体积不变的条件下,当温度降低时,分子的平均碰撞频率Z 和平均自由程λ的变化情况是:(A) Z 减小,但λ不变. (B) Z 不变,但λ减小.(C) Z 和λ都减小. (D) Z 和λ都不变.[]30、一定量的理想气体,在体积不变的条件下,当温度升高时,分子的平均碰撞频率Z 和平均自由程λ的变化情况是:(A) Z 增大,λ不变. (B) Z 不变,λ增大.(C) Z 和λ都增大. (D) Z 和λ都不变. [ ]31、在一个体积不变的容器中,储有一定量的理想气体,温度为T 0时,气体分子的平均速率为0v ,分子平均碰撞次数为0Z ,平均自由程为0λ.当气体温度升高为4T 0时,气体分子的平均速率v ,平均碰撞频率Z 和平均自由程λ分别为:(A) v =40v ,Z =40Z ,λ=40λ.(B) v =20v ,Z =20Z ,λ=0λ.(C) v =20v ,Z =20Z ,λ=40λ.(D) v =40v ,Z =20Z ,λ=0λ.[]32、在一封闭容器中盛有1 mol 氦气(视作理想气体),这时分子无规则运动的平均自由程仅决定于(A) 压强p . (B) 体积V .(C) 温度T . (D) 平均碰撞频率Z .[]33、一定量的某种理想气体若体积保持不变,则其平均自由程λ和平均碰撞频率Z 与温度的关系是:(A) 温度升高,λ减少而Z 增大.(B) 温度升高,λ增大而Z 减少.(C) 温度升高,λ和Z 均增大.(D) 温度升高,λ保持不变而Z 增大.[]34、一容器贮有某种理想气体,其分子平均自由程为0λ,若气体的热力学温度降到原来的一半,但体积不变,分子作用球半径不变,则此时平均自由程为(A)02λ.(B) 0λ. (C)2/0λ.(D) 0λ/ 2.[]35、图(a)、(b)、(c)各表示联接在一起的两个循环过程,其中(c)图是两个半径相等的圆构成的两个循环过程,图(a)和(b)则为半径不等的两个圆.那么:(A) 图(a)总净功为负.图(b)总净功为正.图(c)总净功为零.(B) 图(a)总净功为负.图(b)总净功为负.图(c)总净功为正.(C) 图(a)总净功为负.图(b)总净功为负.图(c)总净功为零.(D) 图(a)总净功为正.图(b)总净功为正.图(c)总净功为负.36、关于可逆过程和不可逆过程的判断:(1) 可逆热力学过程一定是准静态过程.(2) 准静态过程一定是可逆过程.(3) 不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程.(4) 凡有摩擦的过程,一定是不可逆过程.以上四种判断,其中正确的是(A) (1)、(2)、(3).(B) (1)、(2)、(4).(C) (2)、(4).(D) (1)、(4).[]37、如图所示,当气缸中的活塞迅速向外移动从而使气体膨胀时,气体所经历的过程(A) 是平衡过程,它能用p ─V 图上的一条曲线表示. (B) 不是平衡过程,但它能用p ─V 图上的一条曲线表示.(C) 不是平衡过程,它不能用p ─V 图上的一条曲线表示.(D) 是平衡过程,但它不能用p ─V 图上的一条曲线表示.[]38、在下列各种说法V 图(a) V 图(b) V 图(c)(1) 平衡过程就是无摩擦力作用的过程.(2) 平衡过程一定是可逆过程.(3) 平衡过程是无限多个连续变化的平衡态的连接.(4) 平衡过程在p-V图上可用一连续曲线表示.中,哪些是正确的?(A) (1)、(2).(B) (3)、(4).(C) (2)、(3)、(4).(D) (1)、(2)、(3)、(4).[]39、设有下列过程:(1) 用活塞缓慢地压缩绝热容器中的理想气体.(设活塞与器壁无摩擦)(2) 用缓慢地旋转的叶片使绝热容器中的水温上升.(3) 一滴墨水在水杯中缓慢弥散开.(4) 一个不受空气阻力及其它摩擦力作用的单摆的摆动.其中是可逆过程的为(A) (1)、(2)、(4).(B) (1)、(2)、(3).(C) (1)、(3)、(4).(D) (1)、(4).[]40、在下列说法(1) 可逆过程一定是平衡过程.(2) 平衡过程一定是可逆的.(3) 不可逆过程一定是非平衡过程.(4) 非平衡过程一定是不可逆的.中,哪些是正确的?(A) (1)、(4).(B) (2)、(3).(C) (1)、(2)、(3)、(4).(D) (1)、(3).[]41、置于容器内的气体,如果气体内各处压强相等,或气体内各处温度相同,则这两种情况下气体的状态(A) 一定都是平衡态.(B) 不一定都是平衡态.(C) 前者一定是平衡态,后者一定不是平衡态.(D) 后者一定是平衡态,前者一定不是平衡态.[]42、气体在状态变化过程中,可以保持体积不变或保持压强不变,这两种过程(A) 一定都是平衡过程.(B) 不一定是平衡过程.(C) 前者是平衡过程,后者不是平衡过程.(D) 后者是平衡过程,前者不是平衡过程.[]43、如图所示,一定量理想气体从体积V 1,膨胀到体积V 2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,其中吸热量最多的过程(A) 是A →B. (B)是A →C. (C)是A →D.(D)既是A →B 也是A →C , 两过程吸热一样多。
一、选择题1.一定量的理想气体贮于某一容器中,温度为T ,气体分子的质量为m 。
根据理想气体的分子模型和统计假设,分子速度在x 方向的分量平方的平均值 (A) m kT x 32=v (B)m kT x 3312=v (C) m kT x /32=v (D) m kT x /2=v 2.一定量的理想气体贮于某一容器中,温度为T ,气体分子的质量为m 。
根据理想气体分子模型和统计假设,分子速度在x 方向的分量的平均值(A) m kT π8=x v (B) m kT π831=x v (C) m kT π38=x v (D) =x v 0 [ ]3.4014:温度、压强相同的氦气和氧气,它们分子的平均动能ε和平均平动动能w 有如下关系:(A) ε和w 都相等 (B) ε相等,而w 不相等 (C) w 相等,而ε不相等(D) ε和w 都不相等4.4022: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V 1 / V 2=1 / 2 ,则其内能之比E 1 / E 2为:(A) 3 / 10 (B) 1 / 2 (C) 5 / 6 (D) 5 / 35.4023:水蒸气分解成同温度的氢气和氧气,内能增加了百分之几(不计振动自由度和化学能)?(A) 66.7% (B) 50% (C) 25% (D) 06.4058:两瓶不同种类的理想气体,它们的温度和压强都相同,但体积不同,则单位体积内的气体分子数n ,单位体积内的气体分子的总平动动能(E K /V ),单位体积内的气体质量ρ,分别有如下关系:(A) n 不同,(E K /V )不同,ρ不同 (B) n 不同,(E K /V )不同,ρ相同(C) n 相同,(E K /V )相同,ρ不同 (D) n 相同,(E K /V )相同,ρ相同7.4013:一瓶氦气和一瓶氮气密度相同,分子平均平动动能相同,而且它们都处于平衡状态,则它们(A) 温度相同、压强相同 (B) 温度、压强都不相同(C) 温度相同,但氦气的压强大于氮气的压强(D) 温度相同,但氦气的压强小于氮气的压强8.4012:关于温度的意义,有下列几种说法:(1) 气体的温度是分子平均平动动能的量度;(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。
这些说法中正确的是(A) (1)、(2)、(4);(B) (1)、(2)、(3);(C) (2)、(3)、(4);(D) (1)、(3) 、(4); [ ]9.4039:设声波通过理想气体的速率正比于气体分子的热运动平均速率,则声波通过具有相同温度的氧气和氢气的速率之比22H O /v v 为 (A) 1 (B) 1/2 (C) 1/3 (D) 1/4 10.4041:设图示的两条曲线分别表示在相同温度下氧气和氢气分子的速率分布曲线;令()2O p v 和()2H p v 分别表示氧气和氢气的最概然速率,则:(A) 图中a表示氧气分子的速率分布曲线;()2O p v /()2H p v =4(B) 图中a表示氧气分子的速率分布曲线;()2O p v /()2H p v =1/4 (C) 图中b表示氧气分子的速率分布曲线;()2O p v /()2H p v =1/4 (D) 图中b表示氧气分子的速率分布曲线;()2O p v /()2H p v = 4 [ ]11.4084:图(a)、(b)、(c)各表示联接在一起的两个循环过程,其中(c)图是两个半径相等的圆构成的两个循环过程,图(a)和(b)则为半径不等的两个圆。
那么:(A) 图(a)总净功为负。
图(b)总净功为正。
图(c)总净功为零(B) 图(a)总净功为负。
图(b)总净功为负。
图(c)总净功为正(C) 图(a)总净功为负。
图(b)总净功为负。
图(c)总净功为零(D) 图(a)总净功为正。
图(b)总净功为正。
图(c)总净功为负12.4133:关于可逆过程和不可逆过程的判断:(1) 可逆热力学过程一定是准静态过程;(2) 准静态过程一定是可逆过程;(3) 不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程;(4) 凡有摩擦的过程,一定是不可逆过程。
以上四种判断,其中正确的是(A) (1)、(2)、(3) (B) (1)、(2)、(4) (C) (2)、(4) (D) (1)、(4) 13.4098:质量一定的理想气体,从相同状态出发,分别经历等温过程、等压过程和绝热过程,使其体积增加一倍。
那么气体温度的改变(绝对值)在(A) 绝热过程中最大,等压过程中最小 (B) 绝热过程中最大,等温过程中最小(C) 等压过程中最大,绝热过程中最小 (D) 等压过程中最大,等温过程中最小 14.4089:有两个相同的容器,容积固定不变,一个盛有氨气,另一个盛有氢气(看成刚性分子的理想气体),它们的压强和温度都相等,现将5J 的热量传给氢气,使氢气温度升高,如果使氨气也升高同样的温度,则应向氨气传递热量是:(A) 6 J (B) 5 J (C) 3 J (D) 2 J [ ] 15.4094:1mol 的单原子分子理想气体从状态A 变为状态B ,如果不知是什么气体,变化过程也不知道,但A 、B 两态的压强、体积和温度都知道,则可求出: (A) 气体所作的功 (B) 气体内能的变化 (C) 气体传给外界的热量 (D) 气体的质量 [ ]16.4100:一定量的理想气体经历acb 过程时吸热500 J 。
则经历acbda 过程时,吸热为 (A) –1200 J (B) –700 J (C) –400 J (D) 700 J [ ]4041pV 图(a)p V图(b)p V图(c)4084图 5 417.4095:一定量的某种理想气体起始温度为T ,体积为V ,该气体在下面循环过程中经过三个平衡过程:(1) 绝热膨胀到体积为2V ,(2)等体变化使温度恢复为T ,(3) 等温压缩到原来体积V ,则此整个循环过程中(A) 气体向外界放热 (B) 气体对外界作正功(C) 气体内能增加 (D) 气体内能减少 [ ] 18.4116:一定量理想气体经历的循环过程用V -T 曲线表示如图。
在此循环过程中,气体从外界吸热的过程是(A) A →B (B) B →C (C) C →A (D) B →C 和B →C [ ]19.4121:两个卡诺热机的循环曲线如图所示,一个工作在温度为T 1 与T 3的两个热源之间,另一个工作在温度为T 2 与T 3的两个热源之间,已知这两个循环曲线所包围的面积相等。
由此可知:(A) 两个热机的效率一定相等(B) 两个热机从高温热源所吸收的热量一定相等(C) 两个热机向低温热源所放出的热量一定相等(D) 两个热机吸收的热量与放出的热量(绝对值)的差值一定相等20.4122:如果卡诺热机的循环曲线所包围的面积从图中的abcda 增大为da c b a '',那么循环abcda 与da c b a ''所作的净功和热机效率变化情况是: (A) 净功增大,效率提高 (B) 净功增大,效率降低 (C) 净功和效率都不变 (D) 净功增大,效率不变 [ ] 21.4123:在温度分别为 327℃和27℃的高温热源和低 温热源之间工作的热机,理论上的最大效率为 (A) 25% (B) 50% (C) 75% (D) 91.74% [ ] 22.4124:设高温热源的热力学温度是低温热源的热力学温度的n 倍,则理想气体在一次卡诺循环中,传给低温热源的热量是从高温热源吸取热量的(A) n 倍 (B) n -1倍 (C) n 1倍 (D) n n 1+倍 23.4125:有人设计一台卡诺热机(可逆的)。
每循环一次可从 400 K 的高温热源吸热1800 J ,向 300 K 的低温热源放热 800 J 。
同时对外作功1000 J ,这样的设计是(A) 可以的,符合热力学第一定律(B) 可以的,符合热力学第二定律(C) 不行的,卡诺循环所作的功不能大于向低温热源放出的热量4121图T V 4116图p4122图(D) 不行的,这个热机的效率超过理论值 24.4126:如图表示的两个卡诺循环,第一个沿ABCDA 进行,第二个沿A D C AB ''进行,这两个循环的效率1η和2η 的关系及这两个循环所作的净功W 1和W 2的关系是 (A) 21ηη=,21W W =(B) 21ηη>,21W W = (C) 21ηη=,21W W >(D) 21ηη=,21W W < 25.4135:根据热力学第二定律可知: (A) 功可以全部转换为热,但热不能全部转换为功(B) 热可以从高温物体传到低温物体,但不能从低温物体传到高温物体(C) 不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程(D) 一切自发过程都是不可逆的 26.4136:根据热力学第二定律判断下列哪种说法是正确的(A) 热量能从高温物体传到低温物体,但不能从低温物体传到高温物体(B) 功可以全部变为热,但热不能全部变为功(C) 气体能够自由膨胀,但不能自动收缩(D) 有规则运动的能量能够变为无规则运动的能量,但无规则运动的能量不能变为有规则运动的能量27.4142:一绝热容器被隔板分成两半,一半是真空,另一半是理想气体。
若把隔板抽出,气体将进行自由膨胀,达到平衡后(A) 温度不变,熵增加 (B) 温度升高,熵增加(C) 温度降低,熵增加 (D) 温度不变,熵不变 28.4143:“理想气体和单一热源接触作等温膨胀时,吸收的热量全部用来对外作功。
”对此说法,有如下几种评论,哪种是正确的?(A) 不违反热力学第一定律,但违反热力学第二定律(B) 不违反热力学第二定律,但违反热力学第一定律(C) 不违反热力学第一定律,也不违反热力学第二定律(D) 违反热力学第一定律,也违反热力学第二定律 29.4101:某理想气体状态变化时,内能随体积的变化关系如图中AB 直线所示。
A →B 表示的过程是 (A) 等压过程 (B) 等体过程 (C) 等温过程 (D) 绝热过程 [ ]30.4056: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 为玻尔兹曼常量,R 为普适气体常量,则该 理想气体的分子数为: (A) pV / m (B) pV / (kT )(C) pV / (RT ) (D) pV / (mT )31.4407: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频率Z 和平均自由程λ的变化情况是: (A) Z 和λ都增大一倍 (B) Z 和λ都减为原来的一半 (C) Z 增大一倍而λ减为原来的一半 (D) Z 减为原来的一半而λ增大一倍 32.4465:在一封闭容器中盛有1 mol 氦气(视作理想气体),这时分子无规则运动的平均自由程仅决定于:V 4126图 V 4101图(A) 压强p (B) 体积V (C) 温度T (D) 平均碰撞频率Z 33.4955:容积恒定的容器内盛有一定量某种理想气体,其分子热运动的平均自由程为0λ,平均碰撞频率为0Z ,若气体的热力学温度降低为原来的1/4倍,则此时分子平均自由程λ和平均碰撞频率Z 分别为: (A) λ=0λ,Z =0Z (B) λ=0λ,Z =210Z (C) λ=20λ,Z =20Z (D) λ=20λ,Z =210Z二、填空题1.4008:若某种理想气体分子的方均根速率()4502/12=v m / s ,气体压强为p =7×104 Pa ,则该气体的密度为ρ=__1.04____________。