1.（1）如图所示，一个导热气缸竖直放置，气缸内封闭有一定质量的气体，活塞与气缸壁紧密接触，可沿汽缸壁无摩擦地上下移动。若大气压保持不变，而环境温度缓慢升高，在这个过程中（填入正确选项前的字母，选对1个得2分，选对2个得4分，全部选对得5 5分，每选错1个扣3分，最低得分为0分）。
A．汽缸内每个分子的动能都增大
B．封闭气体对外做功
C．汽缸内单位体积内的分子数增多
D．封闭气体吸收热量
E．汽缸内单位时间内撞击活塞的分子数减少
（2）如图所示为火灾报警器的原理图，竖直放置的玻璃试管中装入水银，当温度升高时，水银柱上升，使电路导通，蜂鸣器发出响声．在27℃时，下端封闭的空气柱长为L1＝20cm，水银柱上表面与导线端点的距离为L2＝10cm，管内水银柱的重量为10N，横截面积为1cm2，大气压强P0＝1.0×105Pa，问：
（1）当温度达到多少时报警器会报警?
（2）如果温度从27℃升到报警温度的过程中，封闭空气柱从外界吸收的热量为20J，则空气柱的内能增加了多少?
2.（1）（6分）关于固体、液体和气体，下列说法正确的是。（填正确答案标号。选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）A．固体可以分为晶体和非晶体两类，非晶体和多晶体都没有确定的几何形状
B．液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些多晶体相似，具有各向同性
C．在围绕地球运行的天宫一号中，自由飘浮的水滴呈球形，这是表面张力作用的结果D．空气的相对湿度越大，空气中水蒸气的压强越接近同一温度时水的饱和汽压
E．大量气体分子做无规则运动，速率有大有小、，但分子的速率按“中间少，两头多” 的规律分布
（2）（9分）如图所示，在一辆静止的小车上，竖直固定着两端开口、内径均匀的U形管，U形管的竖直部分与水平部分的长度均为l，管内装有水银，两管内水银面距管口均为。现将U形管的左端封闭，并让小车水平向右做匀加速直线运动，运动过程中U形管两管内水银面的高度差恰好为。已知重力加速度为g，水银的密度为ρ，大气压强为p0=ρgl，环境温度保持不变，求
（ⅰ）左管中封闭气体的压强p；
（ⅱ）小车的加速度a。
3、（1）下列说法正确的有__________（填入正确选项前的字母）。
A．1g水中所含的分子数目和地球的总人口数差不多
B．气体对容器壁的压强，是由气体分子对容器壁的频繁碰撞造成的
C．物体内能增加，温度不一定升高
D．物体温度升高，内能不一定增加
E．能量在转化过程中守恒，所以我们可以将失去的能量转化回我们可以利用的能量，以解决能源需求问题
（2）一端开口的极细玻璃管开口朝下竖直立于水银槽的水银中，初始状态管内外水银面的高度差为l0=62cm，系统温度27℃。因怀疑玻璃管液面上方存在空气，现从初始状态分别进行两次试验如下：①保持系统温度不变，将玻璃管竖直向上提升2cm(开口仍在水银槽液面以下) ，结果液面高度差增加1cm；②将系统温度升到77℃，结果液面高度差减小1cm。已知玻璃管内粗细均匀，空气可看成理想气体，热力学零度可认为为-273℃。求：
（i）实际大气压为多少cmHg？
（ii）初始状态玻璃管内的空气柱有多长？
4、（1）（5分）下列说法正确的是：
A．单晶体具有规则的几何形状，而非晶体则没有规则的几何形状
B．毛细现象的产生与表面张力及浸润现象都有关系
C．气体的温度升高时，所有分子的速率均增大
D．内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能不可能相同
（2）（10分）如图所示，有一圆柱形汽缸，上部有一固定开口挡板，汽缸内壁的高度是
2L，一个很薄质量为m = 0.4kg的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞的面积为2cm2，开始时活塞处在离底部L高处，外界大气压为1.0 × 105Pa，温度为27℃，现对气体加热，求：
①活塞恰上升到气缸上部挡板处时气体的温度是多少℃；
②当加热到427℃时，气体的压强（结果保留三位有效数字）。
5、（15分）(1) 下列说法中正确的是____________。（填正确答案标号）
A．由阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和密度，可以估算该种气体分子的直径
B．两分子相互靠近的过程中，分子势能可能增大
C．物体吸收热量时，它的内能不一定增加
D．随着科技的进步，可以把物体的温度降低到-300℃
E．容器中的气体对器壁的压强是由于大量气体分子对容器壁的碰撞而产生的
(2) (9分）地面上水平放置一个足够长的容器连同封闭在内的气体质量为M=9.0kg，制成容器的材料导热性能良好，与地面间的动摩擦因数为=0.40。将气体封闭的活塞质量为m=1.0kg，活塞与器壁接触光滑且密封良好，活塞面积为S=20。初始时，整个装置静止，活塞与容器底的距离=8.0cm。现用逐渐增大的水平拉力F向右拉活塞，使活塞始终相对气缸缓慢移动，近似认为最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，已知大气压=1.0×10Pa，重力加速度g=10。求拉力为30N和50N时，活塞与容器底之间的距离之比。
6、（1）下列说法正确的是。（填正确答案标号。）
A．气体扩散现象表明气体分子间存在斥力
B．对于同一理想气体，温度越高，分子平均动能越大
C．热量总是自发的从分子平均动能大的物体传递到分子平均动能小的物体
D．用活塞压缩气缸内的理想气体，对气体做了3．0x105）的功，同时气体向外界放出1．5×105J的热量，则气体内能增加了1．5×105J
E．在阳光照射下，可以观察到教室空气中飞舞的灰尘做无规则运动，灰尘的运动属于布朗运动
（2）（9分）如图所示，两端开口的气缸水平固定，A、B是两个厚度不计的活塞，可在气缸内无摩擦滑动。面积分别为S1=20cm2，S2=10cm2，它们之间用一根细杆连接，B通过水平细绳绕过光滑的定滑轮与质量为M=2kg的重物C连接，静止时气缸中的气体温度
T1=600K，气缸两部分的气柱长均为L，已知大气压强p0=1×105Pa，取g=10m/s2, 缸内气体可看作理想气体。
①活塞静止时，求气缸内气体的压强；
②若降低气缸内气体的温度，当活塞A缓慢向右移动时，求气缸内气体的温度。
111
变的过程来实现，对外做功大小为W2，传递热量的值为Q2，内能变化为ΔU2，则：（单项选择题）
A．W1> W2，Q1< Q2，ΔU1> ΔU2 B．W1> W2，Q1> Q2，ΔU1> ΔU2
C．W1< W2，Q1＝Q2，ΔU1> ΔU2D．W1＝W2，Q1> Q2，ΔU1> ΔU2
(2) (10分) 如图所示，一圆柱形绝热容器竖直放置，通过绝热活塞封闭着摄氏温度为t1的理想气体，活塞的质量为m，横截面积为S，与容器底部相距h1现通过电热丝给气体加热一段时间，使其温度上升到t2，若这段时间内气体吸收的热量为Q，已知大气压强为p0，重力加速度为g，求：
(1) 气体的压强．
(2) 这段时间内活塞上升的距离是多少？
(3) 这段时间内气体的内能如何变化，变化了多少？
111
变的过程来实现，对外做功大小为W2，传递热量的值为Q2，内能变化为ΔU2，则：（单项选择题）
A．W1> W2，Q1< Q2，ΔU1> ΔU2 B．W1> W2，Q1> Q2，ΔU1> ΔU2
C．W1< W2，Q1＝Q2，ΔU1> ΔU2D．W1＝W2，Q1> Q2，ΔU1> ΔU2
(2) (10分) 如图所示，一圆柱形绝热容器竖直放置，通过绝热活塞封闭着摄氏温度为t1的理想气体，活塞的质量为m，横截面积为S，与容器底部相距h1现通过电热丝给气体加热一段时间，使其温度上升到t2，若这段时间内气体吸收的热量为Q，已知大气压强为p0，重力加速度为g，求：
(1) 气体的压强．
(2) 这段时间内活塞上升的距离是多少？
(3) 这段时间内气体的内能如何变化，变化了多少？
9、（1）下列叙述正确的是
A．只要知道水的摩尔质量和水分子的质量，就可以计算出阿伏加德罗常数
B．只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可以算出气体分子的体积
C．悬浮在液体中的固体微粒越大，布朗运动就越明显
D．当分子间的距离增大时，分子间的引力变大而斥力减小
（2）如题（2）图所示，一直立汽缸用一质量为m的活塞封闭一定量的理想气体，活塞横截面积为S，汽缸内壁光滑且缸壁导热良好，开始时活塞被螺栓K固定。现打开螺栓K，活塞下落，经过足够长时间后，活塞停在B点，已知AB=h，大气压强为p0，重
力加速度为g，且周围环境温度保持不变。求：
①活塞停在B点时缸内封闭气体的压强p；
②整个过程中通过缸壁传递的热量Q。
1、（1）解析：气缸内气体压强不变，气体发生等压变化；由于气缸是导热的，外界温度逐渐升高，缸内气体温度升高，分子平均动能增大，不一定每个分子的动能都增大，故A
错误；气体温度升高，内能增加，气体体积变大，对外做功，由热力学第一定律可知，气体要吸收热量，故BD正确；气体温度升高，体积变大，汽缸内单位体积内的分子数减少，单位时间内撞击活塞的分子数减少，故C错误，E正确。
（2）解析：（1）封闭的气体做等压变化，由得=450K，t2=177℃（2）气体对外做功W′=（P0S+mg）L2=2J ，由热力学第一定律△U=W+Q=18J。
2、[解析]固体可以分为晶体和非晶体两类，非晶体和多晶体都没有确定的几何形状，A项正确；液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些但晶体相似，具有各向异性，B错；在围绕地球运行的天宫一号中，自由飘浮的水滴呈球形，这是表面张力作用的结果，C正确；．空气的相对湿度越大，空气中水蒸气的压强越接近同一温度时水的饱和汽压，D正确；大量气体分子做无规则运动，速率有大有小，但分子的速率按“中间多，两头少” 的规律分布，E错。
解析：（ⅰ）以左管中封闭的气体为研究对象，设U形管的横截面积为S，由玻意耳定律
解得
（ⅱ）以水平管内长为l的水银为研究对象，由牛顿运动定律
解得
3、水的摩尔质量是18g，1g水中含有的分子数为：n＝×6.0×1023＝3.3×1022，地球的总人数约为70亿，故A错误；气体的压强是由大量气体分子频繁地碰撞器壁而产生的，故B正确；物体的内能增加，但温度不一定升高，如晶体的熔化过程，吸热但温度不升高故C 正确；物体温度升高，一定从外界吸热，但改变内能的方式有做功和热传递，如果吸热同时物体对外做功，物体的内能可能减小，故D正确；能量的转化或转移，都是有方向性的，因此，不是什么能量都可以利用，能量的利用是有条件的，也是有代价的，有的东西可以成为能源，有的却不能，故E错误。
(2) 解析：设大气压强相当于高为H的水银柱产生压强，初始空气柱的长度为x，则由理想气体状态方程
由第一次试验的初末状态
由第一次试验的初末状态
两式中T1和T2分别为300K和350K，依据两式可求得
H=75cm，x=12cm
故实际大气压为75cmHg，初始空气柱长12cm
4、（1）AB解析：单晶体具有规则的几何形状，而非晶体则没有规则的几何形状，A正确；毛细现象的产生与表面张力及浸润现象都有关系，B正确；气体的温度升高时，并非所有分子的速率均增大，c 错；内能不同的物体，物体的温度可能相同，故它们分子热运动的平均动能可能相同，D正确。
（2）解析：①开始加热活塞上升的过程封闭气体做等压变化。设气缸横截面积为S，活塞恰上升到气缸上部挡板处时气体温度为t℃，则对于封闭气体，状态一：T1=（27+273）K，V1=LS；状态二：T=（t+273）K，V=2LS。
由①，可得②，解得t=327℃。
②设当加热到4270C时气体的压强变为p3，在此之前活塞已上升到气缸上部挡板处。
对于封闭气体，初状态：T1=300K，V1=LS，p1=p0+=1.2×105Pa；
末状态：T3=700K，V3=2LS，
由可得
代入数据得p3=1.40×105Pa 。
5、（1）BCE解析：只要知道液体、固体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数，则摩尔体积除以阿伏伽德罗常数就是液体、固体分子的体积，可以估算该种气体分子的直径，但是对于气体，无法求出气体分子的体积，即无法估算该种气体分子的直径，A错；根据分子势能与分子之间距离图象可知，当分子之间距离r=r0时，分子势能最小，随着分子距离的增大或减小分子势能均增加，B正确；根据热力学第一定律，物体吸收热量时，它的内能不一定增加，C 正确；根据热力学第三定律得知：温度不可能降到-273℃，D错；容器中的气体对器壁的压强是由于大量气体分子对容器壁的碰撞而产生的，E正确。
解析：地面对气缸和气体及活塞整体的最大摩擦力：f=u（Mg+mg）=40N，当用30N的力拉活塞，拉力小于最大静摩擦力，气缸不动，气体的体积变化，设活塞平衡后气体压强为P1，由活塞受力平衡得F1+P1S=P0S，得P1=8.5×10Pa。
设此时的活塞与气缸的距离为L1，由玻意耳定律得P0L0S=P1L1S，得L1＝，当用50N 的力拉活塞，拉力大于最大静摩擦力，气缸做匀加速运动，由牛顿第二定律对整体得F2-f=（M+m）a ，得a=1m/s2，再对活塞受力得F2+P2S-P0S=ma，得P2＝7.55×104Pa。设此时的活塞与气缸的距离为L2，由玻意耳定律得P0L0S=P2L2S，
得L2＝，则。
6、（1）BCD解析：扩散说明分子在做无规则运动，不能说明分子间的斥力；故A错误；温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子的平均动能越大；故B正确；
热量总是自发的从温度大的物体传递到温度低的得物体；而温度是分子平均动能的标志；故C正确；由热力学第一定律可知，△U=W+Q=3.0×105-1.5×105=1.5×105J；故内能增加，故D正确；灰尘的运动是由于对流引起的，不属于布朗运动，故E错误。
（2）①设静止时气缸内气体压强为P1，活塞受力平衡：
p1S1+ p0S2= p0S1+ p1S2+Mg，
代入数据解得压强P1=1.2×105Pa；
②由活塞A受力平衡可知缸内气体压强没有变化，由盖—吕萨克定律得：
代入数据解得T2=500K。
7、（1）在p-V图象作出等压过程和等温过程的变化图线，如图所示，根据图象与坐标轴所面积表示功，可知：W1＞W2，第一种情况等压过程，根据可知，气体压强不变，体积增大，因此温度升高，△U1＞0，根据热力学第一定律有：△U1=Q1-W1，则得Q1=△U1+W1；第二种情况等温过程，气体等温变化，△U2=0，根据热力学第一定律有△U2=Q2-W2，则得Q2=W2，由上可得△U1＞△U2．Q1＞Q2，故B项正确。
（2）（1）分析活塞的受力情况，如图所示，根据平衡条件有
mg+P0S=PS
由此得：气体的压强为P=P0+。
（2）设温度上升到t2时，活塞与容器底部相距为h2，因为气体发生等压变化，由盖?吕萨克定律得得：=
解得，h2=
故活塞上升了△h=h2-h1=。
（3）气体对外做功为W=PS△h=（P0+）S?△h=（P0S+mg）
根据热力学第一定律△U=W+Q得：△U=Q-W=Q-（P0S+mg）。
8、在p-V图象作出等压过程和等温过程的变化图线，如图所示，根据图象与坐标轴所面积
表示功，可知：W1＞W2，第一种情况等压过程，根据可知，气体压强不变，体积
增大，因此温度升高，△U1＞0，根据热力学第一定律有：△U1=Q1-W1，则得Q1=△U1+W1；第二种情况等温过程，气体等温变化，△U2=0，根据热力学第一定律有△U2=Q2-W2，则得Q2=W2，由上可得△U1＞△U2．Q1＞Q2，故B项正确。
（2）（1）分析活塞的受力情况，如图所示，根据平衡条件有
mg+P0S=PS
由此得：气体的压强为P=P0+。
（2）设温度上升到t2时，活塞与容器底部相距为h2，因为气体发生等压变化，由盖?吕萨克定律得得：=
解得，h2=
故活塞上升了△h=h2-h1=。
（3）气体对外做功为W=PS△h=（P0+）S?△h=（P0S+mg）
根据热力学第一定律△U=W+Q得：△U=Q-W=Q-（P0S+mg）。
9、只要知道水的摩尔质量和水分子的质量，就可以计算出阿伏加德罗常数，A项正确；只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，只能算出气体分子模型的体积，不能算出气体分子本身的体积，B项错；悬浮在液体中的固体微粒越小，布朗运动就越明显，C项错；当分子间的距离增大时，分子间的引力和斥力均减小，D项错。
（2）解析：①设封闭气体的压强为p，活塞受力平衡
由
得
②由于气体的温度不变，则内能的变化
由热力学第一定律可得，，气体放热。整个过程中通过缸壁传递的热量为。
热力学第二定律练习题 一、是非题，下列各题的叙述是否正确，对的画√错的画× 1、热力学第二定律的克劳修斯说法是：热从低温物体传给高温物体是不可能的 ( ) 2、组成可变的均相系统的热力学基本方程 d G =－S d T ＋V d p ＋d n B ，既适用于封闭系统也适用于敞 开系统。 （ ） 3、热力学第三定律的普朗克说法是：纯物质完美晶体在0 K 时的熵值为零。 ( ) 4、隔离系统的熵是守恒的。（ ） 5、一定量理想气体的熵只是温度的函数。（ ） 6、一个系统从始态到终态，只有进行可逆过程才有熵变。（ ） 7、定温定压且无非体积功条件下，一切吸热且熵减少的反应，均不能自发发生。 ( ) 8、系统由状态1经定温、定压过程变化到状态2，非体积功W ’<0，且有W ’>G 和G <0，则此状态变化一定能发生。（ ） 9、绝热不可逆膨胀过程中S >0，则其相反的过程即绝热不可逆压缩过程中S <0。（ ） 10、克-克方程适用于纯物质的任何两相平衡。 （ ） 11、如果一个化学反应的r H 不随温度变化，则其r S 也不随温度变化， （ ） 12、在多相系统中于一定的T ，p 下物质有从化学势较高的相自发向化学势较低的相转移的趋势。 （ ） 13、在10℃， kPa 下过冷的H 2O ( l )凝结为冰是一个不可逆过程，故此过程的熵变大于零。 （ ） 14、理想气体的熵变公式 只适用于可逆过程。 （ ） 15、系统经绝热不可逆循环过程中S = 0，。 （ ） 二、选择题 1 、对于只做膨胀功的封闭系统的(A /T )V 值是：（ ） （1）大于零 （2） 小于零 （3）等于零 （4）不确定 2、 从热力学四个基本过程可导出V U S ??? ????=（ ） (1) (2) (3) (4) T p S p A H U G V S V T ???????????? ? ? ? ????????????? 3、1mol 理想气体（1）经定温自由膨胀使体积增加1倍；（2）经定温可逆膨胀使体积增加1倍；（3）经绝热自由膨胀使体积增加1倍；（4）经绝热可逆膨胀使体积增加1倍。在下列结论中何者正确（ ）
热学模拟试题（一） （时间：120分钟 共100分） 一、单项选择题：下面每题的选项中，只有一个是正确的，请将正确答案填在下面的答题表格内。（本题共15小 题，每小题2分，共30分） 1、 有一截面均匀、两端封闭的圆筒，中间被一光滑的活塞分成两边，如果其中的一边装有1克的氢 气，则为了使活塞停留在正中央，另一边应装入的氧气质量为（ ） A 、 16 1 克；B 、8克；C 、16克；D 、32克。 2、 如果只能用绝热方法使系统从初态变到终态，则（ ） A 、 对联结这两态的不同绝热路径，所做功不同； B 、 对联结这两态的所有绝热路径，所做功都相同； C 、 由于没有热能传递，故没有做功； D 、 系统的总内能将不变。 3、 下列说法正确的是（ ） A 、一个热力学系统吸收的热量越多，则其温度就越高，内能也就越大； B 、理想气体在自由膨胀过程中，体积从1V 变到2V ，则所作的功? ?= 2 1 V V dV P A ； C 、任意准静态过程中，理想气体的内能增量公式T C U m V ?=?,ν都适用； D 、理想气体被压缩，其温度必然会升高。 4、 由热力学第二定律，下面哪个说法正确（ ） A 、功可完全转变为热，但热不可能完全转为功； B 、热量不可能由低温物体传向高温物体； C 、两条绝热线可以相交； D 、一条绝热线与一条等温线只能有一个交点。 5、 一摩尔单原子理想气体，在一个大气压的恒定压强下，从0?C 被加热到100?C ，此时气体的内能 增加了（ ） A 、150J ； B 、415.5J ； C 、1246.5J ； D 、2077.5J 。 6、 将氦气液化的设备装在温度为K 3001=T 的房间内，如果该设备中氦气的温度为K 0.51=T ，则释 放给房间的热量1Q 和从氦气吸收的热量2Q 的最小比值为（ ） A 、 601；B 、60；C 、59 1 ；D 、59。 7、 在固定的容器中，若将理想气体的温度T 0提高为原来的两倍，即T ＝2T 0，分子的平均动能和气 体压强分别用ε和P 表示，则（ ） A 、02εε=，P = 2P 0； B 、02εε=，P = 4P 0； C 、04εε=，P = 2P 0； D 、ε和P 都不变。 8、 摩尔数一定的理想气体，由体积V 1，压强P 1绝热自由膨胀到体积V 2=2V 1，则气体的压强P 2、内 能变化U ?和熵的变化S ?分别为（ ） A 、 21P ，0，0； B 、2 1P ，0，2ln R ν C 、 2 1 P ，2ln R ν，0；； D 、 γ 2 1P ，0，2ln R ν。 9、 理想气体起始时温度为T ，体积为V ，经过三个可逆过程，先绝热膨胀到体积为2V ，再等体升压 到使温度恢复到T ，再等温压缩到原来的体积。则此循环过程（ ） A 、每个过程中，气体的熵保持不变； B 、每个过程中，外界的熵保持不变； C 、每个过程中，气体与外界的熵之和保持不变； D 、整个过程中，气体与外界的熵之和增加。 10、 若用N 表示总分子数，f (v )表示麦克斯韦速率分布函数，以下哪一个积分表示分布在速率区间 v 1~v 2内所有气体分子的总和（ ） A 、?2 1 )(v v dv v f ；B 、?2 1 )(v v dv v Nf ；C 、?2 1 )(v v dv v vf ；D 、?2 1 )(v v dv v Nvf 。 11、 某容器内盛有标准状态下的氧气O 2，其均方根速率为v 。现使容器内氧气绝对温度加倍，O 2被 分离成原子氧O ，则此时原子氧的均方根速率为（ ） A 、 2 1 v ；B 、v ；C 、2v ；D 、2v 。 12、 若气体分子服从麦克斯韦速率分布律，如果气体的温度降为原来的二分之一，与最概然速率v p 相应的速率分布函数f (v p )变为原来的（ ） A 、 21 ；B 、2；C 、2 1；D 、2。 13、 一容器贮有气体，其平均自由程为λ，当绝对温度降为原来的一半，体积增大一倍，分子作用 半径不变。此时平均自由程为（ ） A 、 21 λ； B 、2 1λ； C 、λ； D 、2λ； E 、2λ。 14、 气体温度和压强都提高为原来的2倍，则扩散系数D 变为原来的（ ） A 、2倍； B 、 2 1倍；C 、2倍；D 、 2 1 倍；E 、22倍。 15、 若在温度为T ，压强为P 时，气体的粘滞系数为η，则单位体积内的分子在每秒钟相互碰撞的总 次数为（ ） A 、πη34P ； B 、πη 38P ；C 、kT P πη342；D 、kT P πη382。 二、填空题：根据题意将正确答案填在题目中的空格内。（本题共9小题，10个空，每空2分，共20分） 1、 一摩尔单原子分子理想气体，从温度为300K ，压强为1atm 的初态出发，经等温过程膨胀至原 来体积的2倍，则气体所作的功为 。 2、 设空气温度为0℃，且不随高度变化，则大气压强减为地面的75%时的高度为 。 3、 某种气体分子在温度为T 1时的方均根速率等于温度为T 2时的平均速率，则2 1 T T ＝ 。 4、 氮气分子的最概然速率为450m/s 时的温度为 。 5、 1摩尔双原子分子理想气体由300K 经可逆定压过程从0.03 m 3膨胀到0.06 m 3，则气体的熵变 为 。
热学实验 【熔化与沸腾】 1、如图1甲所示是探究萘的熔化和凝固的实验装置，小 文根据实验中得到的数据绘制了温度随时间变化的 图象如图1乙所示。 (1) 他用温度计测量萘在加热过程中的温度时，主 要步骤有（） A.将温度计的玻璃泡与萘充分接触，不要碰到容器 底或容器壁 B.了解萘熔化时的温度，选择一支量程合适的温度计 C.读取温度计读数时，温度计玻璃泡仍和萘接触 D.观察温度计的量程和分度值 上述步骤合理的顺序是______________(只填写序号)。 (2)萘熔化过程中要（选填“吸收”或“放出”）热量。 （3）由图象可知萘熔化用时min，第6min时试管内的萘处于态。 通过萘的熔化实验图象可知萘属于（选填“晶体”或“非晶体”），熔点是_______。 （4）3分钟与9分钟相比，哪一时刻萘的内能较大？_______， 理由是____________________________________________________________ 。 （5）从0分钟～3分钟与9分钟～12分钟，从如图1乙所示可知两段时间内温度升高不同，由此可以做出：“这种物质固态时的比小于液态时的比热容”的判断。请写出做出此判断的依据：___________________________________________________________ 。 2、如图2所示，是小明同学做“观察水的沸腾”的实验装置。 (1)本实验的目的是：观察沸腾现象；探究水沸腾时的变化规律 (2)图2中所示的温度是℃。 (3)当水温接近90℃时，每隔1min记录一次温度，根据表格里记录的数据，请你在如图3所示的坐标上画出水的沸腾图象。 (4)从水的沸腾图象可以看出，此时水的沸点是，水在沸腾的过程中温度。 （5）实验得到的结论与水在标准大气压下的沸点100℃有明显的差异，其原因可能是：。 （6）小明观察到水沸腾前和沸腾时水中气泡的上升情况不同，如图中甲、乙所示。 则图4中＿＿＿＿是水在沸腾前的情况，图4中＿＿＿＿是水在沸腾时的情况。 （7）、小华也用如图2所示的装置探究“水的沸点”实验，但是经长时间加热，水总不能沸腾。 (1)为什么水总不能沸腾呢?根据你现有的知识与经验，猜想二种可能的原因． 原因一：· 原因二：· (2)你的猜想正确吗?请你选择其中一种猜想进行验证，简要 说明你的做法． 怎样去做：· 观察什么：· 【探究物质的比热容】 3、用如图5所示的装置来比较水和沙子吸热本领的大小。有质量、初温都相同的水和沙子，用两个相同的 酒精灯对其加热，实验数据记录如下表： （1）加热过程中，用搅棒搅动的目的是_________________；在此实验中用表示水和沙子吸热的多少； （2）分析表中的实验数据可知：质量相同的水和沙子，升高相同温度时，水吸收的热量 沙子吸收的热量（选填“大于”或“小于”）； （3）如果加热相同的时间，质量相同的水和沙子，升高的温度更高（选填“水”或“沙子”）。（4）关于该实验的变量控制，下列要求中不正确的是______________（填字母） A．采用相同的加热方法(如酒精灯火焰的大小，与烧杯底的距离等) B．烧杯中分别装入相同体积的水和沙子 C．使用相同的烧杯 甲乙 图1 图2 图3 图4 精品文档图 5
第八章热力学第二定律 一选择题 1. 下列说法中，哪些是正确的( ) （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。 A. (1)、(4) B. (2)、(3) C. (1)、(3) D. (1)、(2)、(3)、(4) 解：答案选A。 2. 关于可逆过程和不可逆过程的判断，正确的是( ) (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) 凡是有摩擦的过程一定是不可逆的。 A. (1)、(2) 、(3) B. (1)、(2)、(4) C. (1)、(4) D. (2)、(4) 解：答案选C。 3. 根据热力学第二定律，下列哪种说法是正确的( ) 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．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成无规则运 动的能量，但无规则运动的能量不能 变成有规则运动的能量。 解：答案选C。 4 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。 解：绝热自由膨胀过程气体不做功，也无热量交换，故内能不变，所以温度不变。因过程是不可逆的，所以熵增加。 故答案选A 。 5. 设有以下一些过程，在这些过程中使系统的熵增加的过程是( ) (1) 两种不同气体在等温下互相混合； (2) 理想气体在等体下降温； (3) 液体在等温下汽化； (4) 理想气体在等温下压缩； (5) 理想气体绝热自由膨胀。 A. (1)、(2)、(3) B. (2)、(3)、(4) C. (3)、(4)、(5) D. (1)、(3)、(5) 解：答案选D。
热学模拟试题一 一、 填空题 1. lmol 的单原子分子理想气体，在1atm 的恒定压强下，从0℃加热到100℃， 则气体的内能改变了_____J ．(普适气体常量R=·mol -1·k -1)。 2. 右图为一理想气体几种状态变化过程的p-v 图，其中MT 为等温线，MQ 为绝热线，在AM,BM,CM 三种准静态过程中： (1) 温度升高的是___ 过程； (2) 气体吸热的是______ 过程． 3. 所谓第二类永动机是指 _______________________________________ ；它不可能制成是因为违背了___________________________________。 4. 处于平衡状态下温度为T 的理想气体， kT 2 3 的物理意义是 ___________________________.(k 为玻尔兹曼常量). 5. 图示曲线为处于同一温度T 时氦（原子量 4）、氖(原子量20)和氩(原子量40)三种气体分子的速率分布曲线。其中： 曲线(a)是______ 分子的速率分布曲线； > 曲线(b)是_________气分子的速率分布曲线； 曲线(c)是_________气分子的速率分布曲线。 6. 处于平衡态A 的一定量的理想气体，若经准静态等体过程变到平衡态B ，将从外界吸收热量416 J ，若经准静态等压过程变到 与平衡态B 有相同温度的平衡态C ，将从外界吸收热量582J ，所以，从平衡态A 变到平衡态C 的准静态等压过程中气体对外界所作的功为_____________________。 7. 一定量的某种理想气体在等压过程中对外作功为200J ．若此种气体为单原子分子气体，则该过程中需吸热__________J ；若为双原子分子气体，则需吸热_____________J 。 8. 一定量的理想气体，在p —T 图上经历一个如图所示的循环过程（a→b→c→d→a ），其中a→b ，c→d 两个过程是绝热过程，则该循环的效率η=_________________。 9. 某种单原子分子组成的理想气体，在等压过程中其摩尔热容量 为 ；在等容过程中其摩尔热容量为 ；在等温过程中其摩尔热容量为 ；在绝热过程中其摩尔热容量为 。 10. — 11. 理想气体由某一初态出发，分别做等压膨胀，等温膨胀和绝热膨胀三个过程。其中：等压膨胀 过程内能 ；等温膨胀过程内能 ；绝热膨胀过程内能 。 二、 选择题 1. 有一截面均匀两端封闭的圆筒，中间被一光滑的活塞分隔成两边，如果其中一边装有1克的氢气，则另一边应装入： （A ） 16 1 克的氧气才能使活塞停留在中央。 （B ） 8克的氧气才能使活塞停留在中央。 （C ） 32克的氧气才能使活塞停留在中央。 （D ） 16克的氧气才能使活塞停留在中央。 [ D ] 2. 按经典的能均分原理，每个自由度上分子的平均动能是： （A ） kT ； （B ）kT 2 3 ； （C ）kT 2 1 ； （D ）RT 。 [ C ] 3. ! 4. 有二容器，一盛氢气，一盛氧气，若此两种气体之方均根速率相等，则： P(atm) T(K) ~ a b c d —
高中物理-热力学第二定律练习题 1．热力学定律表明自然界中与热现象有关的宏观过程( ) A．有的只遵守热力学第一定律 B．有的只遵守热力学第二定律 C．有的既不遵守热力学第一定律,也不遵守热力学第二定律 D．所有的都遵守热力学第一、第二定律 2．如图为电冰箱的工作原理示意图。压缩机工作时,强迫制冷剂在冰箱内外的管道中不断循环。在蒸发器中制冷剂汽化吸收箱体内的热量,经过冷凝器时制冷剂液化,放出热量到箱体外,下列说法中正确的是( ) A．热量可以自发地从冰箱内传到冰箱外 B．电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界,是因为其消耗了电能 C．电冰箱的工作原理不违反热力学第一定律 D．电冰箱的工作原理违反热力学第一定律 3．(·大连高二检测)下列说法正确的是( ) A．机械能和内能的转化具有方向性 B．电能不可能全部转化为内能 C．第二类永动机虽然不违反能量守恒定律,但它是制造不出来的D．在火力发电机中燃气的内能不可能全部转化成电能 4．下列宏观过程能用热力学第二定律解释的是( ) A．大米和小米混合后小米能自发地填充到大米空隙中而经过一
段时间大米、小米不会自动分开 B．将一滴红墨水滴入一杯清水中,会均匀扩散到整杯水中,经过一段时间,墨水和清水不会自动分开 C．冬季的夜晚,放在室外的物体随气温的降低,不会由内能自发地转化为机械能而动起来 D．随着节能减排措施的不断完善,最终也不会使汽车热机的效率达到100% 5．(·课标全国理综)关于热力学定律,下列说法正确的是( ) A．为了增加物体的内能,必须对物体做功或向它传递热量 B．对某物体做功,必定会使该物体的内能增加 C．可以从单一热源吸收热量,使之完全变为功 D．不可能使热量从低温物体传向高温物体 E．功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程 6. 用两种不同的金属丝组成一个回路,接触点1插在热水中,接触点2插在冷水中,如图所示,电流计指针会发生偏转,这就是温差发电现象。关于这一现象的正确说法是( ) A．这一实验过程不违反热力学第二定律 B．在实验过程中,热水一定降温,冷水一定升温 C．在实验过程中,热水的内能全部转化成电能,电能则部分转化成冷水的内能 D．在实验过程中,热水的内能只有部分转化成电能,电能则全部转化成冷水的内能
2019中考物理经典易错题100例－热学部分 一、物理概念（物理量）：比热（C）、热量（Q）、燃烧值（q）、内能、温度（t）。 二、实验仪器：温度计、体温计。 三、物理规律：光在均匀介质中沿直线传播的规律，光的反射定律，平面镜成像规律，光的折射规律，凸透镜成像规律，物态变化规律，内能改变的方法，热量计算公式： Q=cmDt及燃烧值计算Q=qm，分子运动论。 第一类：相关物理量的习题： 例1：把一杯酒精倒掉一半，则剩下的酒精（） A. 比热不变，燃烧值变为原来的一半 B.比热和燃烧值均不变 C. 比热变为原来的一半，燃烧值不变 D.比热和燃烧值均变为原来的一半 [解析]：比热是物质的一种特性。它与该种物体的质量大小无关；与该种物体的温度高低无关；与该种物体吸热还是放热也无关。这种物质一旦确定，它的比热就被确定。酒精的比热是2.4×103焦/（千克?℃），一瓶酒精是如此，一桶酒精也是如此。0℃的酒精和20℃的酒精的比热也相同。燃烧值是燃料的一种性质。它是指单位质量的某种燃烧完全燃烧所放出的热量。酒精的燃烧值是3.0×107焦/千克，它并不以酒精的质量多少而改变。质量多的酒精完全燃烧放出的热量多，但酒精的燃烧值并没有改变。所以本题的准确答案应是B。 例2：甲、乙两个冰块的质量相同，温度均为0℃。甲冰块位于地面静止，乙冰块停止在10米高处，这两个冰块（）。 A. 机械能一样大 B.乙的机械能大 C.内能一样大 D. 乙的内能大 [解析]：机械能包括动能、势能，两个冰块的质量相同，能够通过它们的速度大小、位置高度，判断它们的动能和势能的大小，判断物体内能大小的依据是温度和状态。根据题意，两个冰块均处于静止状态，它们的动能都是零，两冰块质量相同，乙冰块比甲冰块的位置高，乙冰块的重力势能大。结论是乙冰块的机械能大。两个冰块均为0℃，质量相同，物态相同，温度相同，所以从它们的内能也相同。选项B、C准确。 第二类：相关温度计的习题： 例1：两支内径粗细不同下端玻璃泡内水银量相等的合格温度计同时插入同一杯热水中，水银柱上升的高度和温度示数分别是（） A. 上升高度一样，示数相等。 B. 内径细的升得高，它的示数变大。
哈尔滨理工大学 2004－2005学年第 2 学期考试试题 1、当容器内的压力高于外界时，容器内的绝对压力P 、表压力Pg 和大气压力Pb 之间的压力关系为： 。 2、对于简单可压缩系统，系统对外界做功的动力是 。 3、比熵变的定义式： 。 4、逆卡诺循环是由两个 过程和 过程组成的循环。 5、热力学第二定律关于传热的克劳修斯说法为： 。 二、是非题(每题2分,计12分，正确的在扩号内填“+”，错误的在扩号内填“-”。) 1、总热力学能U 是强度状态参数。 ( ) 2、气体升温的过程必为吸热过程。( ) 3、未饱和湿空气的干球温度总是高于是球温度。( ) 4、使系统熵增大的过程必为不可逆过程。( ) 5、定容过程即无膨胀（或压缩）功的过程。( ) 6、定温定容自发反应过程方向的判据是dF>0。( ) 三、简答与证明题(每题5分,计25分) 1、 使系统实现可逆过程的条件是什么？ 2、 对于1kg 工质，写出热力学能、焓、自由能及自由焓的全微分（du 、dh 、df 、dg ）表达式。 3、 对于理想气体，试推导：迈耶公式g v p R C C =-。 4、 如图所示为蒸气压缩制冷的T-S 图，试指出进行各热力过程相应设备名称，并写出制冷量和制冷系数的计算式。
5、简单分析蒸汽朗肯循环热效率的影响因素有哪些。 四.计算题(计53分) 1、一绝热刚体气缸，被一导热的无摩擦活塞分成两部分。最初活塞被固定在某一位置上， 气缸的一侧储有压力为0.2MPa、温度为300K的 0.01m3的空气，另一侧储有同容积、同温度的空 气，其压力为0.1MPa。去除销钉，放松活塞任其 自由移动，最后两侧达到平衡。设空气的比热容 为定值。试计算：1）平衡时的温度为多少？2） 平衡时的压力为多少？3）两侧空气的熵变值及整 个气体的熵变值是多少？（本题13分） 2、如图为一烟气余热回收方案。设烟气比热容C p=1.4kJ/(kg.K)，C v=11.4kJ/(kg.K)。试求： 1）烟气流经换热器时传给热机工质的热Q1； 2）热机放给大气的最小热量Q2； 3）热机输出的最大功W。（本题15分） 3、从锅炉采集的蒸气参数为p1=20bar, t1=300℃, h1=3019kJ/kg，流经汽轮机调节阀时发 生节流，压力降为p2=18bar, 汽机的排汽压力为 p3=1.5bar,此时饱和状态参数为h3′=465.11kJ/kg, h3″=2693.6kJ/kg, 有节流阀汽机排气的焓 h3=2532kJ/kg, 若锅炉来气直接进入汽机作功时排 出的焓h3’=2512kJ/kg。 求①用h-s图表示节流的热力过程。 ②由于节流引起的干度变化。（本题12分） 4、一简单燃气轮机循环，压气机的循环增压比π=8:1，循环最高温度为1000℃，压气机进口温度为25℃，设压气机效率ηc=75%，燃气轮机效率ηT=85%。工质按空气及定值比热容计算，C p=1.004kJ/(kg.K)，试求：1）画出装置简图及T-S图；2）燃气轮机作功量和压气机耗功量；3）循环热效率。（本题13分）
第三章 热力学第二定律 一、思考题 1. 自发过程一定是不可逆的，所以不可逆过程一定是自发的。这说法对吗 答： 前半句是对的，后半句却错了。因为不可逆过程不一定是自发的，如不可逆压缩过程。 2. 空调、冰箱不是可以把热从低温热源吸出、放给高温热源吗，这是否与第二定律矛盾呢 答： 不矛盾。Claususe 说的是“不可能把热从低温物体传到高温物体，而不引起其他变化”。而冷冻机系列，环境作了电功，却得到了热。热变为功是个不可逆过程，所以环境发生了变化。 3. 能否说系统达平衡时熵值最大，Gibbs 自由能最小 答：不能一概而论，这样说要有前提，即：绝热系统或隔离系统达平衡时，熵值最大。等温、等压、不作非膨胀功，系统达平衡时，Gibbs 自由能最小。 4. 某系统从始态出发，经一个绝热不可逆过程到达终态。为了计算熵值，能否设计一个绝热可逆过程来计算 答：不可能。若从同一始态出发，绝热可逆和绝热不可逆两个过程的终态绝不会相同。反之，若有相同的终态，两个过程绝不会有相同的始态，所以只有设计除绝热以外的其他可逆过程，才能有相同的始、终态。 5. 对处于绝热瓶中的气体进行不可逆压缩，过程的熵变一定大于零，这种说法对吗 答： 说法正确。根据Claususe 不等式T Q S d d ≥ ，绝热钢瓶发生不可逆压缩过程，则0d >S 。 6. 相变过程的熵变可以用公式H S T ??= 来计算，这种说法对吗 答：说法不正确，只有在等温等压的可逆相变且非体积功等于零的条件，相变过程的熵变可以用公式 T H S ?= ?来计算。 7. 是否,m p C 恒大于 ,m V C 答：对气体和绝大部分物质是如此。但有例外，4摄氏度时的水，它的,m p C 等于,m V C 。 8. 将压力为 kPa ，温度为 K 的过冷液体苯，凝固成同温、同压的固体苯。已知苯的凝固点温度为 K ，如何设计可逆过程 答：可以将苯等压可逆变温到苯的凝固点 K ：
热学知识点1：温度 1.温度计的工作原理：液体的热胀冷缩 2.温度计的种类 3.温度计的正确使用 巩固： 1.对于水银体温计的认识，下列说法正确的是（） A.其分度值为?C B.它利用了气体热胀冷缩的原理 C.读数时可以离开人体 D.可以不采取任何措施进行测量 2.实验室里常用的液体温度计是根据___________的规律制成的。如图所示，用液体温度计测量液体温度计，操作正确的是____________图。 体温计：分度值?C 实验室用的温度计不能甩，不能离开被测物体读数 实验室用的温度计：分度值1?C 寒暑表：分度值1?C 体温计需要用力甩，可离开被测物体读数
知识点2：物态的变化 1.物质的三种状态：气态、液态、固态 2.物态变化 气态液态 固态
3.物态变化的例子——天气现象 雨、云、雾、露、霜、雪 【易错点】 ①蒸发和沸腾的异同：蒸发只在液体表面发生，沸腾在液体表面和内部同时发生；蒸发和沸腾都属于汽化现象，都要吸热。 ②达到沸点，继续吸收热量，但温度不再上升。是由于沸点与大气压达到平衡状态，沸点随外界压力变化而改变，压力低，沸点也低。 【易混淆点】辨别以下几种物态变化： ①水沸腾时壶口冒出的“白气”； ②盛夏，剥开包装纸后冰棒会冒“白气” ③将杯中的液态氮（沸点为-196?C）倒入盛有奶浆的碗制作冰淇淋。观察到杯中液态氮沸腾，杯外壁出现白霜 ③夏天，自来水常常会“出汗” 巩固： 1.夏天天气炎热，为了防止食物腐烂，以下说法正确的是（） A.在运输车辆上放干冰，利用干冰汽化吸热给食品降温 B.把食材放在冰块上，利用冰块熔化吸热给食材降温 C.给放食材的盒子上盖上湿毛巾，利用水的升华吸热给食材降温
热力学第二定律习题 选择题 ．ΔG=0 的过程应满足的条件是 (A) 等温等压且非体积功为零的可逆过程(B) 等温等压且非体积功为零的过程(C) 等温等容且非体积功为零的过程(D) 可逆绝热过程答案：A ．在一定温度下，发生变化的孤立体系，其总熵 （A）不变(B)可能增大或减小(C)总是减小(D)总是增大 答案：D。因孤立系发生的变化必为自发过程，根据熵增原理其熵必增加。 ．对任一过程，与反应途径无关的是 (A) 体系的内能变化(B) 体系对外作的功(C) 体系得到的功(D) 体系吸收的热 答案：A。只有内能为状态函数与途径无关，仅取决于始态和终态。 ．氮气进行绝热可逆膨胀 ΔＵ＝０(B) ΔＳ＝０(C) ΔA＝０(D) ΔＧ＝０ 答案：B。绝热系统的可逆过程熵变为零。
．关于吉布斯函数G, 下面的说法中不正确的是 (A)ΔG≤W'在做非体积功的各种热力学过程中都成立 (B)在等温等压且不做非体积功的条件下, 对于各种可能的变动, 系统在平衡态的吉氏函数最小 (C)在等温等压且不做非体积功时, 吉氏函数增加的过程不可能发生 (D)在等温等压下,一个系统的吉氏函数减少值大于非体积功的过程不可能发生。 答案：A。因只有在恒温恒压过程中ΔG≤W'才成立。 ．关于热力学第二定律下列哪种说法是错误的 (A)热不能自动从低温流向高温 (B)不可能从单一热源吸热做功而无其它变化 (C)第二类永动机是造不成的 (D热不可能全部转化为功 答案：D。正确的说法应该是，热不可能全部转化为功而不引起其它变化 ．关于克劳修斯-克拉佩龙方程下列说法错误的是 (A) 该方程仅适用于液-气平衡 (B) 该方程既适用于液-气平衡又适用于固-气平衡 (C) 该方程假定气体的体积远大于液体或固体的体积 (D) 该方程假定与固相或液相平衡的气体为理想气体
热学 1.【2011?承德模拟】利用油膜法估测油酸分子直径的大小，实验器材有：浓度为0.05%（体 积分数）的油酸酒精溶液、最小刻度为0.1ml的量筒、盛有适量清水的4550cm2浅盘、痱子粉、橡皮头滴管、玻璃板、彩笔、坐标纸。 ①下面是实验步骤，试填写所缺的步骤 C A、用滴管将浓度为0.05%的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下滴入1ml酒精 油酸溶液时的滴数N； B、将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上，用滴管吸取浓度为0.05%的油酸酒精溶液，从 低处向水面中央一滴一滴地滴入，直到油酸薄膜有足够大的面积又不与器壁接触为 止，记下滴入的滴数n； C、； D、将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，以坐标纸上边长为1cm的正方形为单 位，计算轮廓内正方形的个数，算出油酸薄膜的面积S cm2； ②用已给的和测得的物理量表示单个油酸分子的直径为（单位：cm）【答案】 2.【2011?甘肃模拟】下列说法正确的是( ) A．甲分子固定不动，乙分子从很远处向甲靠近到不能再靠近的过程中，分子间的分子势 能是先减少后增大
B ．一定量的理想气体在体积不变的条件下，吸收热量，内能和压强一定增大 C ．已知阿伏伽德罗常数为 N A ，水的摩尔质量为 M ，标准状况下水蒸气的密度为（均 为国际单位制单位），则1个水分子的体积是 A N M D ．第二类永动机不可能制成是因为它违背热力学第二定律【答案】ABD 3.【2011?锦州模拟】下列说法中正确的是 A ．液晶既有液体的流动性，又具有光学各向异性 B ．饱和汽压随温度的升高而变小 C ．晶体一定具有规则形状，且有各向异性的特征 D ．从单一热源吸取热量，使之全部变成有用的机械功是不可能的【答案】AC 4.【2011?锦州模拟】如图所示，一定质量的理想气体从状态 A 变化到状态 B ，再由B 变化到 C.已知状态A 的温度为300K. ①求气体在状态 B 的温度； ②由状态B 变化到状态C 的过程中，气体是吸热还是放热?简要说明理由．【解析】①由理想气体的状态方程 B B B A A A T V P T V P 得气体在状态 B 的温度. 1200K V p T V p T A A A B B B ②由状态B →C ，气体做等容变化，由查理定律得： K T P P T T P T P B B C C C C B B 600,故气体由B 到 C 为等容变化，不做功，但温度降低，内能减小.根据热力学第一定律， Q W U ，可知气体要放热. 5.【2011?锦州模拟】如图所示，某种自动洗衣机进水时，洗衣机缸内水位升高，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水 量。 ⑴当洗衣缸内水位缓慢升高时，设细管内空气温度不变，则被封闭的空气 A ．分子间的引力和斥力都增大 B ．分子的热运动加剧 C ．分子的平均动能增大 D ．体积变小，压强变大 ⑵若密闭的空气可视为理想气体，在上述⑴中空气体积变化的过程中，外界对空气做了 17（2）题图 洗衣缸 细管 空气压力传感器
热力学第二定律复习题集答案 1 理想气体绝热向真空膨胀，则： A.ΔS = 0，W = 0 C.ΔG = 0，ΔH = 0 D.ΔU = 0，ΔG = 0 2. 方程2 ln RT H T P m βα?=d d 适用于以下哪个过程?A. H 2O(s)= H 24Cl (s)= NH 3(g)+HCl(g) D. NH 4Cl(s)溶于水形成溶液 3. 反应 FeO(s) + C(s) == CO(g) + Fe (s) 的?H 为正, ?S 为正（假定?r H ，?r S 与温度无关），下列说法中正确的是 ）: A. 低温下自发，高温下非自发； D. 任何温度下均为自发过程 。 4. 对于只作膨胀功的封闭系统 p T G ??? ???? 的值:A 、大于零； C 、等于零； D 、不能确定。 5．25℃下反应 CO(g)+2H 2(g) = CH 3OH(g)θH ?= - 90.6kJ ·mol -1，为提高反应的平衡产率，应采取的措施为 。 A. 升高温度和压力 B. D. 升高温度，降低压力 6．ΔA=0 的过程应满足的条件是: A. 逆绝热过程 B. 等温等压且非体积功为零的过程 C. 7.ΔG=0 A. 逆绝热过程 C. 等温等容且非体积功为零的过程D. 等温等容且非体积功为零的可逆过程 8.关于熵的性质 A. 环境的熵变与过程有关 B. D. 系统的熵等于系统内各部分熵之和 9. 在一绝热恒容的容器中, 10 mol H 2O(l)变为10 mol H 2O(s)时,: A. ΔS B. ΔG C. ΔH 10．在一定温度下，发生变化的孤立系统，其总熵 : A. 不变 B. C. 总是减小 11. 正常沸点时，液体蒸发为气体的过程中: A. ΔS=0 U=0 12．在0℃、101.325KPa 下，过冷液态苯凝结成固态苯，) <0 D. △S + △S(环) <0 13. 理想气体绝热向真空膨胀，则： A. ΔS = 0，W = 0 C. Δ 14. ?T)V = -S C. (?H/?p)S 15.任意两相平衡的克拉贝龙方程d T / d p = T ?V H m m /?，式中?V m 及?H m V ?V m < 0，?H m < 0 ； C.；或? V m < 0，?H m > 0 16.系统进行任一循环过程 C. Q=0 17.吉布斯判据可以写作： T, p, W ‘=0≥0 D. (dG) T, V , W ‘=0≥0 18.亥姆霍兹判据可以写作： T, p, W ‘=0 T, p, W ‘=0≥0 D. (dA) T, V , W ‘=0≥0 19. 的液固两相平衡，因为 V m ( H 2m 2H 2O( l )的凝固点将： A.上升； C.不变； D. 不能确定。 20．对于不作非体积功的均相纯物质的封闭体系，下面关系始中不正确的是：A.T S H p =??? ???? B.S T A V -=??? ???? C.V p H S =???? ???? D. p V U S =??? ???? 21. 373.2 K 和101.325 kPa 下的1 mol H 2O(l)，令其与373.2 K 的大热源接触并向真空容器蒸发，变为373.2 K 和101.325 kPa 下的1 mol H 2O(g)， 对这一过程可以判断过程方向的是:A. Δvap S m （系统） B. Δvap G m D. Δvap H m （系统） 22. 工作在100℃和25℃的两大热源间的卡诺热机，其效率: ；D.100 %。 23．某体系进行不可逆循环过程时:A. ΔS(体系) >0， ΔS(环境)< 0B. ΔS(体系) >0， ΔS(环境) >0 C. ΔS(体系) = 0， ΔS(环境 24.N 2和O 2混合气体的绝热可逆压缩过程中:A. ΔU = 0 B. ΔA = 0 D. ΔG = 0 25.单组分体系，在正常沸点下汽化，不发生变化的一组量是:A. T ，P ，U B.H ，P ，U C. S ，P ，G 26.封闭体系中，W ’ = 0，恒温恒压下进行的化学反应，可用下面哪个公式计算体系的熵变: A. ΔS = Q P /T B. ΔS = Δ D. ΔS = nRTlnV 2/V 1 27.要计算298K ，标准压力下，水变成水蒸汽(设为理想气体)的ΔG ，需知道的条件是: A. m p C ?(H 2O 、l) 和m p C ? (H 2O 、g) B.水的正常沸点下汽化热Δ vap H m 及其熵变 D. m p C ? (H 2O 、l) 和m v C ? (H 2O 、g) 及Δvap H m 28.由热力学基本关系可以导出n mol 理想气体B 的()T S V ??为:A. nR/V B. –nR/P C. nR D. R/P 29. 在等温等压下，当反应的1m r mol KJ 5Δ-?= G 时，该反应: A. 能正向自发进行 B. D. 不能进行 30. 在隔离系统中发生一自发过程，则系统的ΔG 为:A. ΔG = 0 B. ΔG > 0 C. ΔG < 0
第二章 热力学第二定律 复习题及答案 1． 试从热功交换的不可逆性，说明当浓度不同的溶液共处时，自动扩散过程是不可逆过程。 答：功可以完全变成热，且是自发变化，而其逆过程。即热变为功，在不引起其它变化的条件下，热不能完全转化为功。热功交换是不可逆的。不同浓度的溶液共处时，自动扩散最后浓度均匀，该过程是自发进行的。一切自发变化的逆过程都是不会自动逆向进行的。所以已经达到浓度均匀的溶液。不会自动变为浓度不均匀的溶液，两相等体积、浓度不同的溶液混合而达浓度相等。要想使浓度已均匀的溶液复原，设想把它分成体积相等的两部分。并设想有一种吸热作功的机器先把一部分浓度均匀的溶液变为较稀浓度的原溶液，稀释时所放出的热量被机器吸收，对另一部分作功，使另一部分浓度均匀的溶液浓缩至原来的浓度（较浓）。由于热量完全转化为功而不留下影响是不可能的。所以这个设想过程是不可能完全实现，所以自动扩散是一个不可逆过程。 2． 证明若第二定律的克劳修斯说法不能成立，则开尔文的说法也不能成立。 答：证：第二定律的克劳修斯说法是“不可能把热从低温物体传到高温物体而不引起其它变化。”若此说法不能成立， 则如下过程是不可能的。把热从低温物体取出使其完全变成功。这功在完全变成热（如电热），使得高温物体升温。而不引起其它变化。即热全部变为功是可能的，如果这样，那么开尔文说法“不可能从单一热源取出热，使之全部变成功，而不产生其它变化”也就不能成立。 3． 证明：（1）在pV 图上，理想气体的两条可逆绝热线不会相交。 （2）在pV 图上，一条等温线与一条绝热线只能有一个相交点而不能有两个相交点。 解：证明。 (1).设a 、b 为两条决热可逆线。在a 线上应满足111K V P =γ ①， 在第 二条绝热线b 上应满足222K V P =γ ②且21K K ≠或V P V P γ-=??)( ， vm pm C C = γ不同种理想气体γ不同，所以斜率不同，不会相交。若它们相 交于C 点，则21K K =。这与先前的假设矛盾。所以a 、b 两线不会相交。 (2).设A 、B 为理想气体可逆等温线。(V P V P T - =??)(
中考物理热学实验专题训练 姓名班级得分 一、晶体熔化、凝固实验 1.如图甲所示，是“探究物质的熔化规律”的实验装置．实验时先将固体物质和温度计分别放入试管内，再放入大烧杯的水中，观察固体的熔化过程． （1）试管内物质在熔化过程中，某时刻温度如图乙所示，读数方法正确的是（选填“A”、“B”或“C”），示数为℃，某同学根据实验记录的数据描绘出该物质的温度随时间变化的图象（如图丙ABCDE），则可知该物质是（选填“晶体”或“非晶体”），理由是。（2）在该物质熔化过程中，如果将试管从烧杯中拿出来，该物质将停止熔化．将试管放回烧杯后，该物质又继续熔化．说明固体熔化时需要（选填“吸收”或“放出”）热量，内能 . （3）该物质熔化总共用了分钟． （4）根据描绘的图线，该物质在第5min时处于态，该物质的熔点为℃，仔细观察图象发现，该物质熔化前（AB段）升温比熔化后（CD段）升温（选填“快“或“慢“）． （5）图象中DE段是过程． （6）把试管中的固体换成水，使用以上装置做水沸腾实验，试管中的水沸腾（选填“会“或“不会“），原因是．（7）在加热水的过程中，同学们发现烧杯口上方有“白气”，这是（空气中/烧杯中）的水蒸气（填物态变化名称）而形成．同时，靠近杯口的地方反而没有“白气”，这是为什么呢？理由是：．（8）该实验用水浴加热的好处是．2.有一杯渗有少量酒精的水，小涛同学想测出这杯混合液的凝固温度（已知水的凝固点为0℃，酒精的凝固点为-117℃）．他将这杯液体放入冰箱的冷冻室内，并将温度计正确插入混合液中，每隔2min把观察 （1）当实验进行到22min时，温度计示数如图所示，读数方法正确的是（选填“A”、“B”或“C”），此时混合液的温度是℃； （2）该混合液的凝固点是℃，该物质凝固总共用了分钟．当实验进行到17min时，该混合液体所处的状态是态； （3）由上表可知此混合液属于（选填“晶体”或“非晶体”）； （4）在水中渗入酒精，混合液的凝固点比水的凝固点（选填“高”或“低”）．由以上分析可推测，一定量的水中掺入酒精质量越大，混合液的凝固温度（选填“越高”、“越低”或“不变”）．
南师大物科院20 —20 学年度第学期期末考试 热学试卷 学号姓名成绩 一、选择题（每小题 3 分，共30 分） 1．用绝热活塞S把一绝热容器隔成体积相等的两部分。先把活塞销住，将质量和温度都相同的氢气和氧气分别充入容器的两部分，如图所示。然后提起销子使活塞可以无摩擦地移动，当活塞平衡时，则有（） (A)氢和氧的温度都降低 (B)氢和氧的温度都不变 (C)氢的温度低于氧的温度(D) 氢的温度高于氧的温度 2. 下列说法中正确的是：（） (A)等压过程内能增量的数学表达式为C PmΔT (B)理想气体绝热压缩温度升高是由于外界对它所做的功全部用于增加气体的内能 (C)热量总是由热量多的物体传给热量少的物体 (D)理想气体热容为零的过程是等温过程 3．下列说法中正确的是：（） （A）热量不能全部变成功（B）热量不能从低温物体传给高温物体 （C）致冷系数不能大于1 （D）热机效率不能等于1
4．气体分子速率分布如图所示，若A、B两部分面积相等，则V0表示（） （A）最概然速率 （B）平均速率 （C）方均根速率 （D）速率大于V0和小于V0的分子数各占一半 5．在恒定不变的压强下，气体分子的平均碰撞频率与温度T的变化关系为（）（A）与T无关（B）与T成正比（C）与T成反比（D）与T成正比 6．把常温下内能为U1的1mol氢气和内能为U2的1mol氦气相混合，在混合过程中与外界不发生任何能量交换。若这两种气体视为理想气体，那么达到平衡后混合气体的温度为（） （A）(B）(C)? (D) 条件不足，难以确定 7．如图一定质量的理想气体，分别经过过程II及绝热过程I，由状态a至状态b，过程II 及绝热过程I的热容量分别为C II，C I，则下列几种情况哪一个正确？（） (A)C I > 0，C II < 0; (B) C I < 0，C II > 0; (C) C I = 0，C II < 0; (D) C I = 0，C II > 0. 8．如图所示，在球形膜外、中、内的A、B、C三点的压强分别是P A、P B、P C，它们大小的关系是（） （A）P A> P B>P C; （B）P A< P B
P B; （D）P A =P C < P B; 9．下面有关饱和蒸汽压的表述，哪一个是错误的？（） （A）饱和蒸汽所占体积越小，其压强越大； （B）温度越高，饱和蒸汽压越大； （C）凹液面上的饱和蒸汽压比平液面上的饱和蒸汽压要小； （D）当饱和蒸汽中混有其它气体时也不会改变饱和蒸汽压。 10．一定质量的某种物质处于临界状态，若要把这种物质完全液化，可采取如下措施：（） （A）降温加压（B）等温加压（C）等容降温（D）等容加压