热学期末考试复习补充题

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热学期末考试试卷

热学期末考试试卷一、选择题（每题2分，共20分）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 = H - TS2. 以下哪个过程是可逆过程？A. 气体自由膨胀B. 气体在活塞下缓慢压缩C. 气体在绝热容器中自由膨胀D. 气体在恒温恒压下缓慢压缩3. 理想气体状态方程是：A. PV = nRTB. PV = nCC. P = nRT/VD. V = nRT/P4. 熵增加原理适用于：A. 孤立系统B. 开放系统C. 封闭系统D. 所有系统5. 以下哪个不是热力学基本量？A. 温度B. 压力C. 熵D. 比热容二、填空题（每空1分，共10分）6. 热力学第二定律表明，不可能从单一热源_______热能并将其完全转化为_______而产生其他影响。

7. 理想气体的内能只与_______有关。

8. 热力学温度与理想气体体积的关系是_______。

9. 根据热力学第三定律，当系统温度趋近于绝对零度时，系统的熵趋近于_______。

10. 热机效率不可能达到或超过_______。

三、简答题（每题5分，共20分）11. 解释什么是卡诺循环，并说明其效率如何计算。

12. 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。

13. 什么是热力学的熵？熵增加原理有何意义？14. 描述理想气体的绝热过程，并说明其特征。

四、计算题（每题15分，共30分）15. 假设有1摩尔理想气体，初始状态下体积为1立方米，压力为1大气压。

气体经历一个等压过程，最终体积变为2立方米。

求该过程中气体所做的功和吸收的热量。

16. 一个绝热容器内装有1摩尔理想气体，初始温度为300K。

气体经历一个绝热膨胀过程，最终体积变为原来的两倍。

求最终温度和熵变。

五、论述题（共20分）17. 论述热力学在现代科技中的应用，并举例说明。

【试卷结束】请注意，本试卷仅供学习和参考使用，实际考试内容和形式可能有所不同。

热学期末试题答案(A)

《热学》期末考试卷答案《热学》（A ）一、填空题(每空2分，共30分)1. a RbT 2<，分子间引力;2.133100.2-⨯s ，m 81047.6-⨯;3．增大, 增大;4．rα4，)(822r R -πα; 5．)(12s s v v T l dT dp -=,相平衡曲线的斜率dT dp ，相变潜热l 、相变时的温度T 以及相变时的物质比体积的变化)(12s s v v -之间的关系;6．2:1，5:3，5:7;7．>,<.二、简答题(每题5分，共20分)1.答：一瓶氧气在高速运动的过程中突然停止，机械能转化为氧气的内能，使氧气内能增大，氧气温度升高。

根据kT 23=ε，所以氧气的平均平动能增大，又因为εn p 32=，所以氧气压强增大。

2. 答：⎰21)(v v dv v Nf ：平衡态下速率在21v v -间隔内的分子数；RT s r t )2(21++：温度为T 时，1mol 气体的内能。

3. 答：当压强足够低时，随着压强的降低，导热系数逐渐减小。

因为这时气体分子间互不发生碰撞，而直接在温度不同的两层器壁间来回输运能量，因此每交换一对分子所输运的物理量是一定的，与压强无关。

而另一方面。

担任输运任务的分子数却随压强的降低而减小，因此在低压条件下，导热系数随压强的降低而减小。

4. 答：饱和蒸气压与温度有关,与物质种类有关,还与液面弯曲程度有关;与饱和蒸气的体积无关.沸腾的条件是气泡内的饱和蒸气压等于外界压强.三、计算题(共50分)1.（10分）解：已知T=273K，设在地面处压强为，当上升到高度为时，压强为。

按气压公式可得又因为，大气所以＝2.（10分）解：（1）据题意有，而归一化条件为,也即所以（2）因为所以 2210321F m m υυω== 3.（10分）解：现在以半径为的球壳为研究对象，设r 及r ＋dr 处的温度分别为'T(r)，由于球壳内、外表面之间存在温度梯度，有热量从球壳向外传输，单位时间里球壳通过的热量为达到稳态时球壳在单位时间内透过的热流应该等于以r 为半径的铀球在单位时间内产生的热量（假如前者小于后者，铀球内部温度会升高，稳态尚未达到），所以有分离变量并积分，有可得 κ62Ha T -=∆4.（10分）解：在水中与管口相平处任取一点A ，设管中压强为p 。

热学期末试题(A)

热学期末试题(A)热学期末试题(A)1. 引言热学是物理学中重要的一个分支，研究热量和能量的转换与传递。

本篇文章将结合实例，探讨热学相关试题，包括热力学、热传导和热辐射等方面的问题。

2. 热力学热力学是研究热与能的转换关系的学科。

下面给出几道热力学相关试题：问：如果一个物体的热容量为1000 J/℃，将它加热到100℃需要多少热量？答：根据热容量的定义，热量 = 热容量 ×温度变化，所以热量 = 1000 J/℃ × 100 ℃ = 100000 J。

问：一个气体在等容条件下吸收了200 J的热量，则它的内能增加了多少？答：在等容条件下，热量全部用于增加内能，所以内能增加了200 J。

3. 热传导热传导是热从高温物体传递到低温物体的过程。

以下是几道热传导相关的试题：问：两个物体在温度相同时，它们的热传导情况如何？答：两个温度相同的物体之间不存在热传导，因为它们的温度差为零。

问：在热传导过程中，哪些因素会影响传热速率？答：传热速率受到传热介质的性质、介质的厚度和温度差的影响。

传热介质的导热系数越大，传热速率越快；介质的厚度越小，传热速率越快；温度差越大，传热速率越快。

4. 热辐射热辐射是物体由于内部热运动而发射出的能量。

以下是几道热辐射相关的试题：问：黑体辐射和普通物体的辐射有什么区别？答：黑体是指具有最高吸收和最高发射能力的物体，它的辐射能力最强。

而普通物体根据其材质和温度不同，辐射能力不同。

问：斯特藩—玻尔兹曼定律是用来描述什么现象的？答：斯特藩—玻尔兹曼定律是用来描述黑体辐射功率和温度之间的关系的，即黑体辐射功率正比于温度的四次方。

5. 结论通过本文的介绍，我们深入了解了热学的相关知识，并通过试题对热力学、热传导和热辐射等方面进行了梳理和解答。

热学作为物理学中重要的学科，对于我们理解和应用热能转换与传递有着重要的意义。

笔者对热学的研究还存在一些不足之处，对于更加复杂的热学问题，还需要进一步深入研究和探讨。

热学期末考试题库及答案

热学期末考试题库及答案一、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 = H - TS答案：A2. 在理想气体的等压过程中，温度与体积的关系是：A. T ∝ VB. T ∝ 1/VC. T ∝ V^2D. T ∝ 1/V^2答案：A二、填空题3. 理想气体的内能只与______有关。

答案：温度4. 根据热力学第二定律，不可能制造一种循环动作的热机，从单一热源吸热全部用来做功而不引起其他变化。

这种热机被称为______。

答案：永动机三、简答题5. 解释什么是熵，并简述熵增原理。

答案：熵是热力学中表征系统无序程度的物理量。

熵增原理表明，在孤立系统中，自发过程总是向着熵增加的方向进行，直到达到平衡状态。

6. 描述什么是热机效率，并给出其表达式。

答案：热机效率是指热机在将热能转化为机械能的过程中，输出的机械功与输入的热能之比。

其表达式为：η = W/Q_in。

四、计算题7. 一个理想气体从状态A(P1, V1, T1)经历一个等容过程到达状态B(P2, V2, T2)。

已知P1 = 2 atm，V1 = 2 L，T1 = 300 K，求状态B 的体积V2。

答案：首先，根据理想气体状态方程 PV = nRT，可以得到P1V1/T1 = P2V2/T2。

由于是等容过程，体积V不变，所以V2 = V1 = 2 L。

8. 一个绝热容器内装有理想气体，初始温度为T0，经过一个绝热膨胀过程，气体温度变为T。

求气体的最终体积Vf，已知初始体积V0 = 1 m³，初始温度T0 = 300 K，最终温度T = 600 K。

答案：绝热过程中，根据热力学第一定律，Q = 0，W = ΔU。

对于理想气体，ΔU = nCvΔT。

由于是绝热过程，W = -PdV = nCv(T -T0)。

根据理想气体状态方程，PV/T = constant，可以得到Vf/V0 = T/T0。

热力学补充复习题2(原)

化工热力学补充复习题（2）单项选择1. 指定温度下的纯物质，当压力低于该温度下的饱和蒸气压时，则该物质的状态为（）CA 饱和蒸气B 超临界流体C 过热蒸气D 压缩液体 2. 偏心因子是从物质的蒸气压定义的，其量纲为（）BA kPaB 1C 压力的单位D Pa 3. 液体的压缩系数κ几乎（）CA 不随组分数变化B 不随体积膨胀系数变化C 不随温度和压力变化D 不随液体的摩尔体积变化4. 对单组分单相系统，若系统的三种性质x 、y 、z 存在z = f(x ，y)，则循环关系式=⎪⎭⎫⎝⎛∂∂⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂⎪⎭⎫⎝⎛∂∂xz y z y y x x z （）AA -1B 1C 0D 25. 对于理想化的不可压缩的流体，与熵无关的是（）BA 温度B 压力C 温度和压力D 组成 6. 计算热力学性质的方法不包括（）DA 普遍化关系法B 剩余性质法C 状态方程法D 对比态原理 7. 纯物质的偏摩尔性质就是其（）BA 化学位B 摩尔性质C 临界性质D 容量性质 8. 对于混合的理想气体，组分的逸度与其分压（）AA 相等B 不相等C 逸度大于分压D 逸度小于分压9. 在一定的温度和压力下，由等摩尔的气体A 和B 组成的混合物中A 组分的逸度系数为2.0-e，B 组分的逸度系数为3.0-e，则混合物的逸度系数为（）CA 23.02.0--+e eB 23.02.0e e +- C 23.02.0+-eD 23.02.0+-e10. 理想溶液服从Lewis-Randall 规则，即理想溶液组分的逸度与其摩尔分数成（）BA 比例B 正比C 反比D 没关系11. 某封闭系统经历一不可逆过程，系统所做的功和排出的热量分别为100kJ 和45kJ ，则系统的熵变（）DA 等于零B 大于零C 小于零D 不确定 12. 汽液平衡的平衡温度均低于体系中任一组分的（）CA 对比温度B 汽化温度C 临界温度D 凝固温度 13. 与气体相比，液体的体积膨胀系数和压缩系数的值都（）BA 很大B 很小C 与气体相当D 无可比性 14. 描述什么和混合物性质之间联系的函数式称为混合规则（）AA 纯物质性质B 临界参数C 组分的摩尔分数D 理想溶液 15. 逸度系数定义为物质的逸度与其压力之比，所以逸度系数（）DA 等于1B 与压力的单位相同C 等于0D 是无因次的16. 由热力学基本方程可得=⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂Tp G （）CA TB p -C VD S17. 只有广度量才有偏摩尔量，偏摩尔量本身是（）BA 容量性质B 强度性质C 摩尔性质D 共轭性质18. 液态溶液中Lewis-Randall 规则可表示为i ii f x f=ˆlim ，它在什么条件时是正确的（）AA 1→i xB 0→i xC ∞→i xD 任何情况 19. 理想溶液中组分i 的活度等于以摩尔分数表示的组分i 的（）BA 逸度B 浓度C 温度D 亨利系数20. 对于纯物质的逸度i f 、混合物中组分的逸度i f ˆ和混合物的逸度f ，当混合物的极限组成1=i x 时，f 和if ˆ都等于（）CA 0B 1C i fD ∞ 21. ln γ1是下列哪一个的偏摩尔量（）AA RTG Ei B i a ln ∆ C f ln ∆ D ϕln ∆22. 水蒸气作为加热介质时，只要传热推动力满足要求，采用蒸气的压力应尽量较（）BA 高B 低C 可高可低D 不确定 23. 为提高制冷系数，常采取的措施是（）AA 过冷措施B 节流膨胀C 深冷循环D 抽气循环 24. T 温度下的过热蒸汽的压力（）BA 大于该温度下的饱和蒸气压B 小于该温度下的饱和蒸气压C 等于该温度下的饱和蒸气压D 以上说法都不对25. 下列偏摩尔性质定义中，正确的是=i M （）B A j n nV T i n nM ,,)(⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂ B j n p T i n nM ,,)(⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂ C j n nV nS i n nM ,,)(⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂ D jn p nS i n nM ,,)(⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂26. 气体经过稳流绝热膨胀，对外做功，如忽略宏观动能、位能变化，无摩擦损失，则此过程气体焓值（）BA 增加B 不变C 减少D 不能断定27. 不可逆稳定流动系统的能量累积等于零，过程的熵产生△S （）AA 大于零B 等于零C 小于零D 不确定28. 过热蒸汽通过绝热可逆膨胀，对外做功为Ws ，经过计算此过程的理想功为W id ，则W id 与W s 的关系为（）CA 大于B 小于C 相等D 不确定 29. 纯物质p-V 图临界等温线上临界点的特性是（）AA 0,022=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫⎝⎛∂∂==c c T T T T V p V p B 0,022>⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫⎝⎛∂∂==cc T T T T V p V p C 0,022=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂>⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂==c c T T T T V p V p D 0,022>⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂>⎪⎭⎫⎝⎛∂∂==cc T T T T V p V p 30. 化学位是物质系统的（）CA 摩尔性质B 容量性质C 强度性质D 广度性质31. 某流体在稳定流动装置内经历了一个不可逆绝热过程，所产生的功为25kW ，则流体的熵变（）AA 大于零B 小于零C 可正可负D 不变 32. 对于任何实际过程，总有效能必定会（）AA 减少B 增加C 守恒D 可增加也可减少 33. 理想气体通过节流阀后，一般温度会（）CA 上升B 下降C 不变D 不确定 34. 下列叙述正确的是（）AA 等熵膨胀的制冷量要比节流膨胀的制冷量大B 任何气体在任何条件下进行节流膨胀，气体的温度必然降低C 由于热泵供热可获得比所耗轴功大得多的热量，因此在热泵制热过程中实现了无效能向有效能的转化D 制冷循环中制冷剂作等熵膨胀35. T 温度下纯物质的过热蒸气的压力比该温度下其饱和蒸气压（）CA 相等B 高C 低D 不确定 36. 立方型状态方程RK 方程中的参数（）AA 通常表达为物质临界参数的函数B 属纯经验参数C 需由少量p-V-T 实验数据经回归确定D 为与物质无关的确定常数 37. 自然界中进行的一切过程，从热力学的角度必须满足（）DA 满足质量守恒B 满足能量守恒C 满足熵增原理D 同时满足质量守恒、能量守恒和熵增原理 38. 一个系统从状态(Ⅰ)分别经历可逆过程和不可逆过程到达状态(Ⅱ)，下面说法正确的是（）AA 两个过程的理想功一样大B 两个过程都有有效能的损失C 两个过程的熵变都大于零D 两个过程的熵变都等于零多项选择1. 在纯物质p-V 图上，临界等温线上临界点的特性是（）BEA0>⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=c T T V p B 0=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=c T T V p C 0=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=c T T T p D 0>⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=cT T T p E 022=⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=cT T V p 2. 关于纯真实气体的逸度系数，正确的是（）ABCEA 是温度的函数B 是压力的函数C 可理解为压力的校正系数D 单位与压力相同E 可以大于1或小于13. 对于理想溶液，正确的是（）ABEA 组分i 的活度等于其摩尔分数B 组分i 的活度系数等于1C 组分的逸度系数等于1D 组分的逸度系数等于0E 组分i 的活度为组分i 的逸度与该组分在标准态时的逸度之比 4. 当纯物质的气液两相达到平衡时，（）BDEA V L H H =B V Lf f= C V L S S = D V L ϕϕ= E V L μμ=5. 对于混合的理想气体（）BCEA 组分的逸度大于其分压B 组分的逸度等于其分压C 组分的逸度系数等于1D 组分的逸度系数等于0E 组分的逸度系数等于纯组分的逸度系数 6. 在关于损失功的描述中，正确的是（）ABCEA 损失功是过程可逆与否的标志B 过程的不可逆性愈大，损失功愈大C 损失功可衡量实际过程的能量利用情况D 不可逆过程的损失功等于0E 由熵增原理，损失功总是大于等于07. 系统处于平衡态时，组分的什么性质在各个相中是相等的（）BCA 偏摩尔量B 化学位C 偏摩尔Gibbs 函数D Gibbs 函数E 热力学能 8. 关于热泵的说法，正确的是（）ABCA 热泵的工作目的是供热B 从自然环境或低温余热中吸取热量送到高温空间C 热泵的供热量是低温区被吸取的热量与消耗的机械功之和D 热泵的操作温度范围是环境温度与低于环境温度的空间温度E 热泵是将热量从高温区传向低温区并维持高于环境温度的设备 9. 关于Gibbs-Duhem 方程，正确的是（ ABCDE ） A 表明了二元系统中二个组分的偏摩尔量之间的关系B 可由二元系统的一个组分的偏摩尔量推算另一组分的偏摩尔量C 可以用于判断实验测得的热力学数据是否合理D 可以用来检验热力学数据的一致性E 温度、压力一定时，二元系统的Gibbs-Duhem 方程可表示为：02211=+M d x M d x 10. 化学位的表达式为（ ABCE ）A j n p T i n nG ,,)(⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂ B j n nV nS i n nU ,,)(⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂ C j n p nS i n nH ,,)(⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂ D j n nV T i n nG ,,)(⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂ E jn nV T i n nA ,,)(⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂ 11. 在关于有效能的说法中，正确的有（ ABC ）A 是任何系统与环境作用，从所处状态达到与环境相平衡状态时的过程中对外作出的最大有用功B 有效能是系统的一种热力学性质C 节能就是节约有效能，防止能量无偿降级D 有效能的数值和所选定的平衡的环境状态无关E 可逆过程会产生有效能的损失 12. 下列方程中是气体状态方程的是（ ACD ）A RK 方程B NRTL 方程C BWR 方程D Virial 方程E Wilson 方程 13. 计算热力学性质的方法有（）ABDEA Maxwell 关系式B 剩余性质法C 对比态原理D 状态方程法E 普遍化关系法 14. 蒸气压缩制冷循环的性能与制冷剂的性质密切相关，制冷剂应（）ABCDEA 常温下冷凝压力低B 大气压力下沸点低C 汽化潜热大D 化学稳定性好E 具有较高的临界温度 15. 关于物质的偏心因子ω，正确的是（）AEA ω是从物质的蒸气压定义的B ω是从物质分子的对称性定义的C ω是由物质分子的极性定义的D ω是由蒸气压定义的，因此ω具有压力的单位E 简单流体的ω值等于零 16. 有关逸度的表述中，正确的是（）ABCEA 纯物质的逸度f 可定义为，在等温条件下，f RTd dG ln =B 理想气体的逸度等于其压力C 逸度与压力具有相同的单位D 汽液两相平衡的条件是汽液两相的逸度相等E 液态溶液的标准态逸度有Henry 定律和Lewis-Randall 规则两种 17. 能量平衡方程s W Q Z g u H +=∆+∆+∆221适用于（）CE A 任何系统的任何过程 B 稳流或非稳流过程 C 稳定流动系统 D 非稳流系统的绝热过程 E 稳定流动系统与环境没有功交换的过程18. 苯(1)和环已烷(2)在303K ，0.1013MPa 下形成x 1=0.1的溶液，此条件下13196.89-⋅=mol cm V ，13240.109-⋅=mol cm V ，13110.92-⋅=mol cm V ，13243.109-⋅=mol cm V ，则对溶液正确的有（）ABEA E V V =∆B EH H =∆ C E G G =∆ D ES S =∆ E E U U =∆判断正误1. 将大量分子组成的体系视为一个整体，研究大量分子中发生的平均变化，这是热力学的微观研究方法。

热学复习专题练习

《内能》一、选择题1、（2015•佛山）关于热现象的说法正确的是A、冰熔化成水需要放出热量B、不同的物质比热容一般不同C、水结成冰需要吸收热量D、热传递不能改变物质的内能15．(2015•邵阳)生物体内水的比例很高，有助于调节生物体自身的温度，以免温度变化太快对生物体造成损害。

这主要是因为水的A.质量较小B．凝固点较低C．沸点较高D．比热容较大12．(2015•邵阳) “宝剑锋从磨砺出，梅花香自苦寒来”。

人们能闻到梅花香味是因为A．分子很小B．分子间存在引力C．分子在不停地做无规则运动D．分子间存在斥力5．（3分）（2015•攀枝花）下列现象与分子热运动有关的是（）A．春天，百鸟争鸣B．夏天，波光粼粼C．秋天，丹桂飘香D．冬天，大雪纷飞6．（2分）（2015•青海）关于物体的内能，下列说法正确的是（）A．温度为0℃的物体没有内能B．做功可以改变物体的内能C．物体的内能增加，一定是温度升高了D．温度相同的1kg水和1g水，内能相同4. (2015•通辽)关于温度、内能和热量的说法错误的是A. 0 ℃的冰也具有内能B. 物体放出热量，温度不一定降低C. 物体对外做功，内能可能减小D. 温度高的物体，内能一定大9、(2015•赤峰)下列说法正确的是（）A、物体吸收热量，内能一定增加，温度一定升高B、温度高的物体分子运动剧烈，具有的热量多C、夏日，在阳光照射下地面温度高于海水表面温度，因为水的比热容较大D、固体分子之间的作用力比液体小8．（3分）（2015•庆阳）水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），1kg水温度从50℃降低到20℃，放出的热量是（）A．4.2×103J B．8.4×104J C．1.26×105J D．2.1×105J4．（3分）（2015•随州）从微观角度分析，训练有素的缉毒犬可以嗅出毒品藏匿处的最主要原因是（）A．分子间是有间隙的B．分子的质量很小C．分子不停地运动着D．分子的体积很小9．（3分）（2015•随州）如图甲，网上曾热销一种“55度杯”，称“能很快将开水变成适饮的温水，而后又能将凉水变成适饮的温水”．为破解此中秘密，随州某中学物理小组设计了如图乙模型．设此杯内胆中被封存着300g水，室温20℃；现向杯中倒入200g、100℃开水，摇一摇，杯内水温迅速降至t1，饮用后迅速将200g室温矿泉水倒入该杯，摇一摇，矿泉水的温度可升至t2，若忽略内胆及空间的热能消耗，则t1、t2分别大约为（）A．50℃，50℃B．52℃，39.2℃ C．40℃，60℃D．55℃，55℃4．（2分）（2015•黑龙江）“林都”伊春，一年四季风景如画，下列现象的成因不属于物态变化的是（）A．春天冰雪消融B．夏天的早晨，河面飘荡着的白雾C．秋天果香扑鼻D．冬天，飘落的雪花4．（3分）（2015•庆阳）下列说法错误的是（）A．划燃火柴是利用做功的方式使火柴温度升高的B．油菜花开放时，香气袭人是扩散现象C．冬季取暖用水做媒介是因为水的比热容较大D．破镜难圆是因为分子间有斥力6．(2015•福州)俗话说“酒香不怕巷子深”，其中“酒香”说明分子A．有引力B．有斥力C．有间隙D．在不停地做无规则运动3．(2015•成都)质量相同的甲、乙两种物质从固态开始加热，它们在相同时间内吸收的热量相等，加热时间都为6 分钟，它们的温度随时间变化的图像如图所示。

期末复习之热学

期末复习之热学1．只要知道下列哪一组物理量，就可以估算出气体中分子的平均距离（）A．阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和质量B．阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和密度C．阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和体积D．该气体的密度、体积和摩尔质量2．关于物体的内能和热量，下列说法中正确的是（）A．热水的内能比冷水的内能多B．温度高的物体其热量必定多，内能必定大C．在热传递的过程中，内能大的物体其内能将减小，内能小的物体其内能将增大，直到两物体的内能相等D．热量是热传递过程中内能转移量的量度3．关于永动机不能制成的下列说法中正确的是（）A．第一类永动机和第二类永动机都违背了能量守恒定律，所以都不可能制成B．第一类永动机违背了能量守恒定律，第二类永动机没有违背能量守恒定律，因此，随着科学技术的迅猛发展，第二类永动机是可以制成的。

C．第一类永动机违反了热力学第一定律第二类永动机违反了热力学第二定律，这两类永动机都不可能制成。

D．第二类永动机不能制成，说明自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性4．根据热力学定律和分子动理论，下列说法正确的是（）A．布朗运动就是液体分子的运动，它说明了分子在永不停息地做无规则运动B．密封在容积不变的容器内的气体，若温度升高，则气体分子对器壁单位面积上的平均作用力增大C．第二类永动机违反了能量守恒定律，所以不可能制成D．根据热力学第二定律可知，热量能够从高温物体传到低温物体，但不可能从低温物体传到高温物体5.下列叙述正确的是 ( )A．用手捏面包，面包体积会缩小，说明分子之间有间隙B．温度相同的氢气和氧气，氢气分子和氧气分子的平均速率相同C．夏天荷叶上小水珠呈球状，是由于液体表面张力使其表面积具有收缩到到最小趋势的缘故D．自然界中进行的一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性6.如图是观察布朗运动时每隔30，记录1次的微粒位置连线图，开始时微粒在位置1，以后的位置依次是2、3、4、……，由此图得到的下列结论中正确的是（）A.此图反映了观察时间内微粒的运动轨迹B.此图只是间接地反映了液体分子运动是无规则运动C.若在第75 s再观察一次，微粒应处于位置3和位置4连线的中点D.微粒在从位置7到位置8的这30 s，内运动得最快7．根据分子动理论，物质分子之间的距离为r0时，分子所受的斥力和引力相等，以下关于分子力和分子势能的说法正确的是（）A．当分子间距离为r0时，分子具有最大势能B．当分子间距离为r0时，分子具有最小势能C．当分子间距离为r0时，引力和斥力都是最大值D．当分子间距离为r0时，引力和斥力都是最小值8．如图所示，设有一分子位于图中的坐标原点O处不动，另一分子可位于x轴上不同位置处，图中纵坐标表示这两个分子间分子力的大小，两条曲线分别表示斥力和吸引力的大小随两分子间距离变化的关系，e为两曲线的交点，则（）A ．ab 表示吸引力，cd 表示斥力，e 点的横坐标可能为10-15mB ．ab 表示斥力，c d 表示吸引力，e 点的横坐标可能为10-10mC ．ab 表示斥力，cd 表示吸引力，e 点的横坐标可能为10-15 mD ．ab 表示吸引力，cd 表示斥力，e 点的横坐标可能为10-10 m9.一定质量的气体处于平衡态I,现设法使其温度降低而压强增大,达到平衡态II,则:（）A.状态I 时气体的密度比状态II 时气体的密度大B.状态I 时分子的平均动能比状态II 时分子的平均动能大C.从状态I 到状态II 过程中气体要向外放热D.从状态I 到状态II 过程中气体要对外做功10．用密闭活塞封闭在汽缸内一定质量的某种理想气体，如果与外界没有热交换，下列说法正确的是（）A ．若气体分子的平均动能增大，则气体的压强一定增大B ．若气体分子的平均动能增大，则气体的压强一定减小C ．若气体分子的平均距离增大，则气体分子的平均动能一定增大D ．若气体分子的平均距离增大，则气体分子的平均动能一定减小11．一定质量的理想气体，保持体积不变。

《热学》期末复习用各章习题+参考答案

(
29 × 10 3
)
485��
(4) 空气分子的碰撞频率为
√2��
√2
6 02 × 10 × 22 4 × 10
3 3
×
(3
7 × 10−10)
× 485
(5) 空气分子的平均自由程为
7 9 × 109
��
485 7 9 × 109
6 1 × 10 8��
(�� + �� )�� + ��
(4)
联立方程(1)(2)(3)(4)解得
�� + ��
��
2
�� (�� + �� ) (�� + �� )
�� (�� + ∆��) ��
��
��
(�� + ∆��) ��
��
ln
��
ln ��
�� + ∆��
ln
Hale Waihona Puke 133 101000ln
2
2
+
20 400
269
因此经过 69 × 60 40 后才能使容器内的压强由 0.101MPa 降为 133Pa.
1-7 (秦允豪 1.3.6) 一抽气机转速�� 400�� ∙ �� ,抽气机每分钟能抽出气体20��.设容器的容积�� 2 0��,问经过多长时间后才能使容器内的压强由 0.101MPa 降为 133Pa.设抽气过程中温度始终不变.

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复习补充题
1. 1 mol 单原子分子的理想气体，经历如图所示的可逆循环，联结ac 两点的曲线Ⅲ的方程为
2020/V V p p , a 点的温度为T 0
(1) 试以T 0 , 普适气体常量R 表示Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ过程中气体吸收的热量。

(2) 求此循环的效率。

(提示：循环效率的定义式η=1- Q 2 /Q 1， Q 1为循环中气体吸收的热量，Q 2为循环中气体放出的热量。

)
2. 1mol 刚性双原子分子理想气体经过如下图所示的过程，其中1— 2 为直线过程、2— 3 为绝热过程、3— 1 为等温过程.已知212T T , 318V V .求：（１）各过程的功、热量和内能变化；（２）此循环的热机效率.
p
9p V
3.一制冷机工作于两恒温源之间，热源温度分别为1400T K ，2200T K ．设工作物质在每一循环中，从低温热源吸收热量为200cal ，向高温热源放热600cal ．问（1）制冷机经过一循环后，热源和工作物质的熵的总变化是多少？
（2）如将设上述制冷机变为可逆机，且经过一循环过程后系统从低热源吸收热量仍为
200cal ，则工作物质向高温热源放出的热量将为多少．
4. 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．)
5. 设有1摩尔理想气体氢（ 1.4 ），从体积120V L 的平衡态1等压变到体积为240V L 的平衡态2，再然后从状态2等变容变化到压强322p p 的平衡态3（2p 为状态2的压强）．求熵增21S S ，32S S 和31S S 的值．
6. 氖气的摩尔质量为mol g /20，若氖气分子的有效直径为m d 10
1059.2 ，问在温度
600K ，压强为Pa 21033.1 时：（1）分子的平均速度；（2）分子的平均碰撞频率；（3）平均自由程；
（4）当温度保持不变，压强降为原来的一半时，分子的平均碰撞频率和平均自由程又为多少？
7. 导体中自由电子的运动可看作类似于气体分子的运动（故称电子气）。

设导体中共有N 个自由电子，其中电子的最大速率为F v （称为费米速率），电子在速率dv v v ~之间的概率为
dv v N A N dN 24 （0 v v F ，A 为常数），0 N
dN
（F v v ）。

（1）画出分布函数图；（2）用N 、F v 定出常数A ；（3）证明电子气中电子的平均动能F 53 ，其中2
2
1F F mv 。

8. 比热容比为1.40的理想气体进行如图所示的循环．已知状态A 的温度为300 K．求： (1) 状态B 、C 的温度；
(普适气体常量R ＝8.31 1
1K mol J
V (m 3)
9.试由理想气体压强公式和理想气体状态方程推导出理想气体分子的平均平动动能与温度的关系式，再由此推导出方均根速率与温度的关系式。

10. 1 mol 某种气体服从状态方程RT b V p )( (式中b 为常量，R 为普适气体常量)，内
能为0E T C E V (式中V C 为定体摩尔热容，视为常量；0E 为常量)．试证明： (1) 该气体的定压摩尔热容 R C C V p ． (2) 在准静态绝热过程中，气体满足方程 )(b V p 恒量． )/(V p C C。