热学补充练习题
热学复习填空
热学练习【经典例题】例题1、描述下列现象的原因。
夏天清晨，植物上常有露水 深秋的早晨，有时地面上会有一层霜 夏天，剥去冰棒的包装纸，看到“白气” 冻肉出冷库时比进冷库时重 夏天，从冰箱里面拿出来的饮料罐“出汗” 居民楼的玻璃窗上会“出汗” 把冰箱里的冻豆腐取出，冰化后，发现豆腐里有许多小孔 例题2、如图所示，请指出图中温度计测液体温度的两处错误： ①_________________________ ②_______________________ 例题3、关于温度计，请你填写以下空格。
（1）温度计是根据液体的________________的性质制成的。
（2）图2是体温计和寒暑表的一部分，其中 图是体温计，甲、乙两温度计的示数分别为 ℃和 ℃。
（3）下表是几种物质的沸点和熔点。
① 南极的最低温度为－88.3℃。
应选用_____温度计来测量南极气温，因为__________________________________；② 在标准大气压下，沸水的温度为100℃，应选用_________温度计来测量沸水温度，因为______________________________________。
例题4、关于温度、热量和内能的说法中，正确的是 （ ） A ．物体吸收热量，内能增加 B ．物体温度升高，内能减小C ．晶体在熔化过程中，吸收热量但温度保持不变D ．温度高的物体含有的热量一定比温度低的物体含有的热量多例题5、某物理小组的同学用如图4所示的装置来研究水的沸腾。
从点燃酒精灯加热开始计时，当液体中有气泡上升时，每隔1min 记录水的温度如下表所示：（4）在图6中以时间为横轴，以温度为纵轴，根据表格中的数据作出水的沸腾图像；（5）在这次实验中，发现从开始加热到沸腾的这段时间过长。
为了缩短实验的时间，可以采取的措施是 。
例题6、课外小组的同学们做了这样一个实验：取500g 水放在烧杯中，测得水的温度为20℃，然后向酒精灯倒入10g 酒精，点燃酒精灯给烧杯加热，并将温度计插在水中观察水温的变化，当温度计的示数恰为70℃时，酒精灯内的酒精全部消耗完。
热学练习题(带参考答案)
热学练习考点一分子动理论内能1.[2015·新课标全国Ⅱ，33（1），5分]（难度★★）（多选）关于扩散现象，下列说法正确的是（）A.温度越高，扩散进行得越快C.扩散现象是由物质分子无规则运动产生的E.液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的B.扩散现象是不同物质间的一种化学反应D.扩散现象在气体、液体和固体中都能发生2.[2015·福建理综，29（1），6分]（难度★★））下列有关分子动理论和物质结构的认识，其中正确的是（）A.分子间距离减小时分子势能一定减小B.温度越高，物体中分子无规则运动越剧烈C.物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度无关D.非晶体的物理性质各向同性而晶体的物理性质都是各向异性匀.关于该现象的分析正确的是3.[2015·山东理综,37]（难度★★）（多选）墨滴入水，扩而散之，徐徐混（）a.混合均匀主要是由于碳粒受重力作用b.混合均匀的过程中，水分子和碳粒都做无规则运动c.使用碳粒更小的墨汁，混合均匀的过程进行得更迅速d.墨汁的扩散运动是由于碳粒和水分子发生化学反应引起的4.[2015·江苏单科，12A （1）]（难度★★）（多选）对下列几种固体物质的认识，正确的有（）A.食盐熔化过程中，温度保持不变，说明食盐是晶体B.烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体C.天然石英表现为各向异性，是由于该物质的微粒在空间的排列不规则D.石墨和金刚石的物理性质不同，是由于组成它们的物质微粒排列结构不同5.（2015·广东理综，17，6分）（难度★★）（多选）如图为某实验器材的结构示意图，金属内筒和隔热外筒间封闭了一定体积的空气，内筒中有水，在水加热升温的过程中，被封闭的空气（）A.内能增大B.压强增大C.分子间引力和斥力都减小D.所有分子运动速率都增大6.（2014·北京理综，13，6分）（难度★★）下列说法中正确的是（）A.物体温度降低，其分子热运动的平均动能增大B.物体温度升高，其分子热运动的平均动能增大C.物体温度降低，其内能一定增大D.物体温度不变，其内能一定不变7.（2013·北京理综，13，6分）（难度★★）下列说法正确的是（）A.液体中悬浮微粒的无规则运动称为布朗运动C.物体从外界吸收热量，其内能一定增加B.液体分子的无规则运动称为布朗运动D.物体对外界做功，其内能一定减少8.[2013·福建理综,29（1），6分]（难度★★）下列四幅图中，能正确反映分子间作用力f 和分子势能E p 随分子间距离r 变化关系的图线是（）9.（2012·全国理综，14，6分）（难度★★）（多选）下列关于布朗运动的说法，正确的是（）A.布朗运动是液体分子的无规则运动B.液体温度越高，悬浮粒子越小，布朗运动越剧烈C.布朗运动是由于液体各部分的温度不同而引起的D.布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡引起的10.（2012·广东理综，13，4分）（难度★★）清晨，草叶上的露珠是由空气中的水汽凝结成的水珠，这一物理过程中，水分子间的（）A.引力消失，斥力增大B.斥力消失，引力增大C.引力、斥力都减小D.引力、斥力都增大11.[2012·海南单科,17（1），4分]（难度★★★）（多选）两分子间的斥力和引力的合力F 与分子间距离r 的关系如图中曲线所示，曲线与r 轴交点的横坐标为r 0.相距很远的两分子在分子力作用下,由静止开始相互接近.若两分子相距无穷远时分子势能为零，下列说法正确的是（）A.在r >r 0阶段，F 做正功，分子动能增加，势能减小B.在r <r 0阶段，F 做负功，分子动能减小，势能也减小D.在r ＝r 0时，分子势能为零C.在r ＝r 0时，分子势能最小，动能最大E.分子动能和势能之和在整个过程中不变考点二固体液体气体1.[2015·新课标全国Ⅰ，33（1），5分]（难度★★）（多选）下列说法正确的是（）A.将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体B.固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上有不同的光学性质C.由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体D.在合适的条件下，某些晶体可以转化为非晶体，某些非晶体也可以转化为晶体E.在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能也保持不变2.[2014·新课标全国Ⅱ，33（1），5分]（难度★★）（多选）下列说法正确的是（）A.悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动B.空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果C.彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点D.高原地区水的沸点较低，这是高原地区温度较低的缘故E.干湿泡湿度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果3.（2014·广东理综，17，6分）（难度★★★）（多选）用密封性好、充满气体的塑料袋包裹易碎品，如图所示，充气袋四周被挤压时，假设袋内气体与外界无热交换，则袋内气体（）A.体积减小，内能增大B.体积减小，压强减小D.对外界做正功，压强减小C.对外界做负功，内能增大4.（2014·大纲全国，16，6分）（难度★★）（多选）对于一定量的稀薄气体，下列说法正确的是（）A.压强变大时，分子热运动必然变得剧烈B.保持压强不变时，分子热运动可能变得剧烈C.压强变大时，分子间的平均距离必然变小D.压强变小时，分子间的平均距离可能变小5.（2013·广东理综，18，6分）（难度★★）（多选）如图所示为某同学设计的喷水装置，内部装有2 L 水，上部密封1 atm 的空气0.5 L.保持阀门关闭，再充入1 atm 的空气0.1 L.设在所有过程中空气可看做理想气体,且温度不变，下列说法正确的有（）A.充气后，密封气体压强增加B.充气后，密封气体的分子平均动能增加C.打开阀门后，密封气体对外界做正功D.打开阀门后，不再充气也能把水喷光的空气6.0 L ，现再充入6.[2012·福建理综，28（2），6分]（难度★★）空气压缩机的储气罐中储有1.0 atm1.0 atm 的空气9.0 L.设充气过程为等温过程,空气可看做理想气体，则充气后储气罐中气体压强为（）A.2.5 atmB.2.0 atmC.1.5 atmD.1.0 atm7.（2012·重庆理综，16，6分）（难度★★★）图为伽利略设计的一种测温装置示意图，玻璃管的上端与导热良好的玻璃泡连通，下端插入水中，玻璃泡中封闭有一定量的空气.若玻璃管内水柱上升，则外界大气的变化可能是（）A.温度降低，压强增大B.温度升高，压强不变C.温度升高，压强减小D.温度不变，压强减小考点三热力学定律与能量守恒定律1.（2015·北京理综，13，6分）（难度★★）下列说法正确的是（）A.物体放出热量，其内能一定减小B.物体对外做功，其内能一定减小C.物体吸收热量，同时对外做功，其内能可能增加D.物体放出热量，同时对外做功，其内能可能不变2.[2015·重庆理综,10（1），6分]（难度★★）某驾驶员发现中午时车胎内的气压高于清晨时的，且车胎体积增大.若这段时间胎内气体质量不变且可视为理想气体，那么（）A.外界对胎内气体做功，气体内能减小C.胎内气体对外界做功，内能减小B.外界对胎内气体做功，气体内能增大D.胎内气体对外界做功，内能增大3.[2015·福建理综,29（2）]（难度★★★）如图，一定质量的理想气体，由状态a 经过ab 过程到达状态b 或者经过ac过程到达状态c .设气体在状态b 和状态c 的温度分别为T b 和T c ，在过程ab 和ac 中吸收的热量分别为Q ab 和Q ac .则（）A.T b ＞T c ，Q ab ＞Q acB.T b ＞T c ，Q ab ＜Q acC.T b ＝T c ，Q ab ＞Q acD.T b ＝T c ，Q ab ＜Q ac4.[2014·重庆理综，10（1），6分]（难度★★）重庆出租车常以天然气作为燃料.加气站储气罐中天然气的温度随气温升高的过程中，若储气罐内气体体积及质量均不变，则罐内气体（可视为理想气体）（）A.压强增大，内能减小B.吸收热量，内能增大C.压强减小，分子平均动能增大D.对外做功，分子平均动能减小5.[2014·新课标全国Ⅰ，33（1），6分]（难度★★）（多选）一定量的理想气体从状态a 开始,经历三个过程ab 、bc 、ca 回到原状态，其pT 图象如图所示.下列判断正确的是（）A.过程ab 中气体一定吸热B.过程bc 中气体既不吸热也不放热C.过程ca 中外界对气体所做的功等于气体所放的热D.a 、b 和c 三个状态中，状态a 分子的平均动能最小E.b 和c 两个状态中,容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同6.[2014·山东理综,37（1）]（难度★★）如图，内壁光滑、导热良好的汽缸中用活塞封闭有一定质量的理想气体.当环境温度升高时，缸内气体.（双选，填正确答案标号）A.内能增加B.对外做功C.压强增大D.分子间的引力和斥力都增大7.[2013·山东理综，36（1）]（难度★★）关于热现象的描述正确的一项是（）的C.温度是描述热运动的物理量，一个系统与另一个系统达到热平衡时两系统温度相同D.物体由大量分子组成，其单个分子的运动是无规则的，大量分子的运动也是无规律的A.根据热力学定律，热机的效率可以达到100% B.做功和热传递都是通过能量转化的方式改变系统内能8.[2012·福建理综，28（1），6分]（难度★★）关于热力学定律和分子动理论,下列说法正确的是Ｗ.A.一定量气体吸收热量，其内能一定增大B.不可能使热量由低温物体传递到高温物体C.若两分子间距离增大，分子势能一定增大D.若两分子间距离减小，分子间引力和斥力都增大9.[2011·新课标全国卷，33（1），6分]（难度★★）（多选）对于一定量的理想气体，下列说法正确的是（）A.若气体的压强和体积都不变，其内能也一定不变B.若气体的内能不变，其状态也一定不变C.若气体的温度随时间不断升高，其压强也一定不断增大D.气体温度每升高1 K 所吸收的热量与气体经历的过程有关E.当气体温度升高时，气体的内能一定增大10.（2015·江苏单科，12A （2））（难度★★）在装有食品的包装袋中充入氮气，可以起到保质作用.某厂家为检测包装袋的密封性，在包装袋中充满一定量的氮气,然后密封进行加压测试.测试时，对包装袋缓慢地施加压力.将袋内的氮气视为理想气体,则加压测试过程中，包装袋内壁单位面积上所受气体分子撞击的作用力（选填“增大”、“减小”或“不变”）,包装袋内氮气的内能（选填“增大”、“减小”或“不变”）.计算题1.如图所示，质量为Ｍ的气缸放在光滑的水平面上，质量为ｍ的活塞横截面积为Ｓ，不计所有摩擦力，平衡状态下，气缸内空气柱长为Ｌ０，大气压强为Ｐ０，今用水平力Ｆ推活塞，活塞相对气缸静止时，气缸内的气柱长Ｌ’是多少？不计温度变化．2．一活塞将一定质量的理想气体封闭在水平固定放置的气缸内，开始时气体体积为V 0，温度为27C ．在活塞上施加压力，将气体体积压缩到3V 0，温度升高到57C ．设大气压强p 0＝l.0×10pa ，活塞与气缸壁摩擦不计．（1）求此时气体的压强；（2）保持温度不变，缓慢减小施加在活塞上的压力使气体体积恢复到V O ，求此时气体的压强．3．如图所示U 形管左端开口、右端封闭，左管水银面到管口为18.6 cm ，右端封闭的空气柱长为10cm ，外界大气压强P o ＝75cmHg ，在温度保持不变的情况下，由左管开口处慢慢地向管内灌入水银，试求再灌入管中的水银柱长度最多为多少厘米？2050热学练习参考答案考点一分子动理论内能1解析根据分子动理论，温度越高，扩散进行得越快，故A 正确；扩散现象是由物质分子无规则运动产生的，不是化学反应，故C 正确、B 错误；扩散现象在气体、液体和固体中都能发生，故D 正确；液体中的扩散现象不是由于液体的对流形成的，是液体分子无规则运动产生的，故E 错误.2.解析当分子间距离r ＜r 0时，r 减小，分子势能增大，当r ＞r 0时，r 减小，答案ACD分子势能减小，故A 错误；温度越高，物体中分子的平均动能越大，分子运动越剧烈，故B 正确，温度越高，热运动速率大的分子数占总分子数的比例越大，故C 错误；非晶体和多晶体具有各向同性的特点，单晶体具有各向异性的特点，故D 错误.答案B动，使得碳粒无规则运动造3.解析根据分子动理论的知识可知，混合均匀主要是由于水分子做无规则运成的布朗运动，由于布朗运动的剧烈程度与颗粒大小和温度有关，所以使用碳粒更小的墨汁，布朗运动会更明显，则混合均匀的过程进行得更迅速，故选b 、c.答案bc的针尖接触涂有蜂蜡薄层的4.解析若物体是晶体，则在熔化过程中，温度保持不变，可见A 正确；烧热云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形是由于云母片在不同方向上导热性能不同造成的，说明云母片是晶体，所以B 错误；沿晶格的不同方向，原子排列的周期性和疏密程度不尽相同，由此导致晶体在不同方向的物理性质不同，这就是晶体的各向异性.选项C 错误，D 正确.答案AD5.解析隔热外筒使封闭气体与外界无热量交换，因金属内筒导热，所以水温升高时，气体吸热，温度升高，分子平均动能增大，但不是每个分子运动速率都增大，D 项错误；气体体积不变，分子间距离不变，分子势能不变，分子间引力和斥力均不变，C 项错误；分子平均动能增大，分子势能不变，所以封闭气体的答案ABp内能增大，A 正确；根据查理定律＝C 得p 增大，B 正确.T6.解析温度是物体分子平均动能的标志，温度升高则其分子平均动能增大，反之，则其分子平均动能减小，故A 错误，B 正确；物体的内能是物体内所温度、体积和质量，故C 、D 错误.有分子的分子动能和分子势能的总和，宏观上取决于物体的答案B7.解析布朗运动是指悬浮在液体（或气体）中的微粒的无规则运动，而不是液体（或气体）分子的运动，故A 选项正确、B 选项错误；由热力学第一定律ΔU ＝W ＋Q 知,若物体从外界吸收热量同时对外做功，其内能也可能不变或减少，C 选项错误；物体对外做功同时从外界吸热，其内能也可能增加或不变，D 选项错误.答案A 8.解析本题考查分子间作用力以及分子势能随分子间距离变化的关系，意在考查考生对该部分知识的了解情况.当r ＝r 0时，分子间作用力f ＝0，分子势能E p 最小，排除A 、C 、D ，选B.答案B9.解析布朗运动是悬浮固体颗粒的无规则运动，而非液体分子的无规则运动，选项A 错误；布朗运动的剧烈程度与液体的温度、固体颗粒大小有关，选项B 正确；布朗运动是由液体分子对悬浮固体颗粒撞击不平衡引起的，选项C错误，D 正确.答案BD10.解析露珠是由空气中的水蒸气凝结成的水珠，液化过程中，分子间的距离变小，引力与斥力都增大，答案D11.解析由E p r 图可知：在r >r 0阶段，当r 减小时，F 做正功，分子势能减小，分子动能增加，故选项A正确.在r <r 0阶段，当r 减小时，F 做负功，分子势能增加，分子动能减小，故选项B 错误.在r ＝r 0时，分子势能最小，动能最大，故选项C 正确.在r ＝r 0时，分子势能最小，但不为零，故选项D 错误.在整个相互接近的过程中分子动能和势能之和保持不变，故选项E 正确.答案ACE 考点二固体液体气体1.解析晶体有固定的熔点，并不会因为颗粒的大小而改变，即使敲碎为小颗粒，仍旧是晶体，选项A 错误；固体分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上光学性质不同，表现为晶体具有各向异性，选项B 正确；同种元素构成的可能由于原子的排列方式不同而形成不同的晶体，如金刚石和石墨，选项C 正确；晶体的分子排列结构如果遭到破坏就可能形成非晶体，反之亦然，选项D 正确；熔化过程中，晶体要吸热，温度不变，但是内能增大，选项E 错误.答案BCD2.解析水中花粉的布朗运动，反映的是水分子的热运动规律，则A 项错；正是表面张力使空中雨滴呈球形，则B 项正确；液晶的光学性质是各向异性，液晶显示器正是利用了这种性质，C 项正确；高原地区大气压较低，对应的水的沸点较低，D 项错误；因为纱布中的水蒸发吸热，则同样环境下湿泡温度计显示的温度较低，E 项正确.答案BCE3.解析袋内气体与外界无热交换即Q ＝0，袋四周被挤压时,体积V 减小，外界对气体做正功，根据热力学第一定律ΔU ＝W ＋Q ，气体内能增大，则温度升高，由答案AC4.解析对一定量的稀薄气体，压强变大，温度不一定升高，因此分子热运动不一定变得剧烈，A 项错误；在保持压强不变时，如果气体体积变大，则温度升高，分子热运动变得剧烈，选项B 正确；在压强变大或变小时，气体的体积可能变大，也可能变小或不变，因此选项C 错，D 对.答案BDpV＝常数知压强增大，选项A 、C 正确，B 、D 错误.T 5.解析充气后气体温度不变，分子平均动能不变，分子数密度增加，压强增加，所以A 正确、B 错误；打开阀门，气体膨胀对外做功，C 正确.对装置中气体由玻意尔定律得1 atm ×0.6 L ＝p 2×2.5 L,得p 2＝0.24 atm<p 0，故不能将水喷光，D 错误.答案AC6.解析可把此过程等效为将体积为（6.0 L ＋9.0 L ）、压强为1.0 atm 的空气等温压缩到体积为6.0 L 的储气罐中,对此过程由玻意耳定律得p 1V 1＝p 2V 2.解得V 1p 2＝p 1＝2.5 atm.答案AV 2泡中气体与外界大气温7.解析设玻璃泡中气体压强为p ，外界大气压强为p ′,则p ′＝p ＋ρgh ，且玻璃p ′pV p度相同.液柱上升，玻璃泡内空气体积减小，根据理想气体的状态方程＝C 可知，变大，即变大，B 、T T T C 、D 均不符合要求，A 正确.答案A考点三热力学定律与能量守恒定律1.解析由热力学第一定律ΔU ＝W ＋Q 可知,改变物体内能的方式有两种：做0，但做功W 未知，所以内能不一定减小，A 选功和热传递.若物体放热Q ＜项错误；物体对外做功W ＜0，但Q 未知,所以内能不一定减小，B 选项错误；物体吸收热量Q ＞0，同时对外做功W ＜0，（W ＋Q ）可正、可负，所以内能可能增加，故C 选项正确；物体放出热量Q ＜0，同时对外做功W ＜0，所以项错误.答案C2.解析车胎体积增大，故胎内气体对外界做功，胎内气体温度升高，故胎内气体内能增大，D 项正确.答案DΔU ＜0，即内能一定减小，D 选V 02V 03.解析a →b 过程为等压变化，由盖－吕萨克定律得：＝，得T b ＝2T a ,a →c 过程为等容变化，由查理定律T a T bp 02p 0得：＝,得T c ＝2T a 所以T b ＝T c 由热力学第一定律：a →b ：W ab ＋Q ab ＝ΔU abT a T ca →c ：W ac ＋Q ac ＝ΔU ac又W ab ＜0，W ac ＝0，ΔU ab ＝ΔU ac 则有Q ab ＞Q ac 故C 项正确.答案C4.解析储气罐中气体体积不变，气体不做功，当温度升高时，气体压强增大，气体内能增大，分子平均动能增大；由热力学第一定律可知，气体一定吸热，故选项B 正确.答案B5.解析对封闭气体,由题图可知a →b 过程，气体体积V 不变，没有做功，而温度T 升高，则为吸热过程，A 项正确；b →c 过程为等温变化，压强减小，体积增大，对外做功，则为吸热过程，B 项错；c →a 过程为等压变化，温度T 降低,内能减少，体积V 减小，外界对气体做功，依据W ＋Q ＝ΔU ，外界对气体所做的功小于气体所放的热，C 项错；温度是分子平均动能的标志，T a ＜T b ＝T c ，故D 项正确；同种气体的压强由气体的分子数密度ρ和温度T 决定，由题图可知T b ＝T c ，p b ＞p c ，显然E 项正确.答案ADE6.解析因汽缸导热良好，故环境温度升高时封闭气体温度亦升高，而一定质量的理想气体内能只与温度有关，故封闭气体内能增大，A 正确；因汽缸内壁光滑，由活塞受力平衡有p 0S ＋mg ＝pS ,即缸内气体的压强p ＝p 0＋mg V不变，C 错误；由盖—吕萨克定律＝恒量可知气体体积膨胀，对外做功，B 正确；理想气体分子间除S T 碰撞瞬间外无相互作用力，故D 错误.答案AB7.解析热机不可能将内能全部转化为机械能,其效率不可能达到100%，A 错误；做功是通过能量转化的方式改变内能，而热传递是通过内能转移改变内能，B 错误；单个分子的运动无规则，但大量分子的运动符合统计规律，D 错误；C 的说法是正确的.答案C8.解析由热力学第一定律知内能的变化取决于做功和热传递两个方面，故A 错误；由热力学第二定律知在引起其他影响的情况下热量也可由低温物体传递到高温物体，B 错误；当r >r 0时分子力表现为引力，分子距离增大时分子势能增大，而r <r 0时则相反，故C 错误；分子间引力和斥力都是随分子间距离的增大而减小，随分子间距离的减小而增大，故D 正确.答案DpV9.解析对于一定量的理想气体，根据理想气体状态方程＝C 可知，压强、体积不变，则温度不变，一定量T 理想气体的内能只由温度决定，故A 、E 正确；气体的内能不变，温度不变，说明pV 乘积不变，故B 错误；气体的温度不断升高,说明pV 乘积不断增大，但压强不一定增大，C 错误；气体温度每升高1 K,内能变化量一定，但由于做功情况未知，吸放热情况未知，D 正确.答案ADE 10.解析因为测试时，对包装袋缓慢地施加压力，外界对气体所做的功等于气体对外放出的热量，由热力学第一定律可知：气体的温度不变，即内能不变.玻意耳定律可知：气体体积变小，所以压强变大，由于气体的压强是由于气击的作用力增大.（3）若不漏气，设加压后的体积为V 1，由等温过程得：p 0V 0＝p 1V 1，代入数据得V 1＝0.5 L ，因为0.45 L ＜0.5L ，故包装袋漏气.计算题：11．L =⋅体分子对器壁的频繁碰撞而产生的，所以包装袋内壁单位面积上所受气体分子撞答案增大不变P 0L 512.（1）p 0=1.65×10Pa （2）p 2=1.1×105Pa13．20.6MFP 0+(M +m )S。
物理热学问题的专项培优练习题(含答案)含答案
一、初中物理热学问题求解方法1．物理兴趣小组的同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时，选用了两只完全相同的酒精灯分别给质量都是200g 的沙子和水加热。
他们绘制出沙子与水的温度随加热时间变化的图像如图所示。
已知水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)，问：(1)图a 、b 中，哪个是沙子吸热升温的图像？(2)加热2min ，水吸收了多少热量？(3)试求出沙子的比热容。
【答案】(1)图a ；(1)4.2×104J ；(1)0.9×103J/(kg·℃)。
【解析】【分析】(1)用两只完全相同的酒精灯，分别给水和沙子加热，这样做的目的是使水和沙子在相同时间吸收相同的热量，再利用公式Q t cm∆=进行分析；(2)从图像可知，加热满2min ，水的温度从20℃上升到70℃，从而可知和水的温度变化，已知水的质量和比热容，可利用公式Q cm t =∆吸计算水吸收的热量；(3)相同时间内酒精灯燃烧放出相同的热量，所以2min 水和沙子吸收的热量也相同，由图a 得出沙子温度的变化量，再根据Q c m t =∆计算沙子的比热容。
【详解】(1)由题知，沙子和水的质量相等，且沙子的比热容比水小，吸收相同热量时（加热相同时间），由公式Q t cm∆=可知，沙子升高的温度多，所以图a 表示的是沙子吸热升温的过程；(2)由b 图像可知，加热满2min 时，水的温度从20℃上升到70℃，则加热满2min 时水吸收的热量： ()()344.210J/kg 0.2kg 7020 4.210J Q c m t =∆=⨯⋅⨯⨯-=⨯水吸水水水℃℃℃；(3)相同时间内酒精灯燃烧放出相同的热量，在2分钟的时间内,沙子吸收的热量：44.210J Q Q ==⨯沙吸水吸，因加热2min ，沙子的温度从20℃上升到250℃，由Q cm t =∆吸可得，沙子的比热容：()()434.210J 0.910J/kg 0.2kg 25020Q c m t ⨯==≈⨯⋅∆⨯-沙吸沙℃℃℃。
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。
热学各章补充练习题
2、 一毛细管内一小团水银封住了某种物质，在标准 大气压时量出被封住的该种物质长度如下：在沸腾的 水中为18.6cm；在冰水混合物中为13.6cm；在室温时 14.4cm。那么室温是摄氏多少度？
Ａ. 18.6 ℃ ；
√Ｂ. 16.0 ℃ ；
Ｃ. 20.0 ℃ ；
这是耗散过程，所以是不可逆的。
（3）一定质量的理想气体，经历某过程后，温度升高了， 则该理想气体系统在此过程中一定吸了热。
╳ ------温度升高，表明理想气体的内能增加， 根据热力学第一定律，内能的改变由 做功和热传递共同决定，所以不一定 吸热。如：绝热压缩过程，Q=0，W>0， 内能增加。
P（atm）
f(v)
a
√Ｂ.
Ｃ.
图中a表示氧气分子的速率分布曲线，
(v p )O2
: (v p ) H2
?
1 4
；
0
图中b表示氧气分子的速率分布曲线，
(vp )O2
: (v p ) H2
?
1 4
；
f(v)
Ｄ. 图中b表示氧气分子的速a 率分布曲线，
(vp )O2 : (vp ) H2 ? 4 。
b
0
υ(m/s)
解：标准状态下 V1 :V2 ? 1: 2 ，
根据理想气体状态方程 PV ? vRT 可知：
氧气和氦气的摩尔数之比为 v1 : v2 ? 1: 2 。
故其内能之比为
U1
:U2
?
5 2
v1RT
:
3 2
v2 RT
?
5:6
。
8、 一瓶氢气和一瓶氧气的温度相同，若氢气分子的 平均平动动能为6.21×10–21J，则： 氧气分子的平均平动动能为 6.21×10–21J ， 氧气的温度为 300K 。
热学练习题及答案
热学练习题一、选择题1．一定量的理想气体，在温度不变的条件下，当容积增加大时，分子的平均碰撞次数Z和平均自由程λ的变化情况是（）A .Z减小，λ不变； B. Z减小，λ增大；C .Z增大，λ减小；D .Z不变λ增大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 ，则该理想气体分子数为：（）A. PV/mB. PV/(KT)C. PV/(RT)D. PV/(mT)3．对于理想气体系统来说，在下列过程中，哪个过程系统所吸收的热量，内能的增量和对外作的功三者均为负值？（）Ａ.等容降压过程。
Ｂ.等温膨胀过程。
Ｃ. 绝热膨胀过程。
Ｄ.等压压缩过程。
4．气缸中有一定量的氦气（视为理想气体），经过绝热压缩，体积变为原来的一半，问气体分子的平均速率变为原来的几倍？（）A. 522 B. 512 C. 322 D. 3125．两种不同的理想气体，若它们的最可几速率相等，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。
6．一定量的理想气体，在容积不变的条件下，当温度降低时，分子的平均碰撞次数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。
7．1mol 刚性双原子分子理想气体，当温度为T 时，其内能为（ ）A 23RTB 23KTC 25RTD 25KT （式中R 为摩尔气体常量，K 为玻耳兹曼常量）8．一物质系统从外界吸收一定的热量，则（ ）A 系统的内能一定增加。
B 系统的内能一定减少。
C 系统的内能一定保持不变。
D 系统内能可能增加，也可能减少或保持不变。
9．某理想气体分别进行了如图所示的两个卡诺循环：Ⅰ (abcda)和Ⅱ(a ′b ′c ′d ′a ′)，且两条循环曲线所围面积相等。
设循环Ⅰ的效率为η，每次循环在高温热源处吸收的热量为Q ，循环Ⅱ的效率为η′，每次循环在高温热源处吸收的热量为Q ′，则（ ）A η<η′,Q < Q ′B η<η′,Q > Q ′C η>η′,Q < Q ′D η>η′,Q > Q ′10．气缸有一定量的氮气（视为刚性分子理想气体），经过绝热压缩，使其压强变为原来的2倍，问气体分子的平均速率变为原来的几倍？（ ）A 522B 512C 722D 71211．定量的理想气体经历如图所示的循环过程，A →B 和C →D 是等压过程，B →C 和D →A 是绝热过程。
热力学补充习题
第9章 热力学基础一、选择题1. 对于准静态过程和可逆过程, 有以下说法．其中正确的是 [ ] (A) 准静态过程一定是可逆过程 (B) 可逆过程一定是准静态过程(C) 二者实质上是热力学中的同一个概念2. 对于物体的热力学过程, 下列说法中正确的是[ ] (A) 内能的改变只决定于初、末两个状态, 与所经历的过程无关 (B) 摩尔热容量的大小与所经历的过程无关(C) 在物体内, 若单位体积内所含热量越多, 则其温度越高(D) 以上说法都不对3. 有关热量, 下列说法中正确的是 [ ] (A) 热是一种物质(B) 热能是物质系统的状态参量(C) 热量是表征物质系统固有属性的物理量 (D) 热传递是改变物质系统内能的一种形式4. 关于功的下列各说法中, 错误的是 [ ] (A) 功是能量变化的一种量度(B) 功是描写系统与外界相互作用的物理量(C) 气体从一个状态到另一个状态, 经历的过程不同, 则对外作的功也不一样 (D) 系统具有的能量等于系统对外作的功5. 理想气体状态方程在不同的过程中有不同的微分表达式, 式p V MR T d d =μ表示[ ] (A) 等温过程 (B) 等压过程(C) 等体过程 (D) 绝热过程6. 理想气体状态方程在不同的过程中可以有不同的微分表达式, 式V p MR T d d =μ表示[ ] (A) 等温过程 (B) 等压过程 (C) 等体过程 (D) 绝热过程7. 理想气体状态方程在不同的过程中可以有不同的微分表达式, 式0d d =+V p p V 表示[ ] (A) 等温过程 (B) 等压过程 (C) 等体过程 (D) 绝热过程8. 理想气体状态方程在不同的过程中可以有不同的微分表达式, 则式V p p V MR T d d d +=μ表示[ ] (A) 等温过程 (B) 等压过程 (C) 等体过程 (D) 任意准静态过程9. 热力学第一定律表明:[ ] (A) 系统对外作的功不可能大于系统从外界吸收的热量 (B) 系统内能的增量等于系统从外界吸收的热量(C) 不可能存在这样的循环过程, 在此过程中, 外界对系统所作的功 不等于系统传给外界的热量 (D) 热机的效率不可能等于110. 对于微小变化的过程, 热力学第一定律为d Q = d E d A ．在以下过程中, 这三者同时为正的过程是[ ] (A) 等温膨胀 (B) 等容膨胀 (C) 等压膨胀 (D) 绝热膨胀11. 对理想气体的等压压缩过程，下列表述正确的是[ ] (A) d A ＞0, d E ＞0, d Q ＞0 (B) d A ＜0, d E ＜0, d Q ＜0 (C) d A ＜0, d E ＞0, d Q ＜0 (D) d A = 0, d E = 0, d Q = 012. 功的计算式A p V V =⎰d 适用于[ ] (A) 理想气体 (B) 等压过程 (C) 准静态过程 (D) 任何过程13. 一定量的理想气体从状态),(V p 出发, 到达另一状态)2,(Vp ． 一次是等温压缩到2V , 外界作功A ；另一次为绝热压缩到2V, 外界作功W ．比较这两个功值的大小是 [ ] (A) A ＞W (B) A = W (C) A ＜W (D) 条件不够，不能比较14. 1mol 理想气体从初态(T 1、p 1、V 1 )等温压缩到体积V 2, 外界对气体所作的功为[ ] (A) 121lnV V RT (B) 211ln V V RT (C) )(121V V p - (D) 1122V p V p -15. 如果W 表示气体等温压缩至给定体积所作的功, Q 表示在此过程中气体吸收的热量, A 表示气体绝热膨胀回到它原有体积所作的功, 则整个过程中气体内能的变化为 [ ] (A) W ＋Q －A (B) Q －W －A (C) A －W －Q (D) Q ＋A －W16. 理想气体内能增量的表示式T C E V ∆=∆ν适用于[ ] (A) 等体过程 (B) 等压过程 (C) 绝热过程 (D) 任何过程17. 刚性双原子分子气体的定压比热与定体比热之比在高温时为 [ ] (A) (B) (C) (D)18. 公式R C C V p +=在什么条件下成立[ ] (A) 气体的质量为1 kg (B) 气体的压强不太高 (C) 气体的温度不太低 (D) 理想气体19. 同一种气体的定压摩尔热容大于定体摩尔热容, 其原因是 [ ] (A) 膨胀系数不同 (B) 温度不同(C) 气体膨胀需要作功 (D) 分子引力不同20. 摩尔数相同的两种理想气体, 一种是单原子分子气体, 另一种是双原子分子气体, 从同一状态开始经等体升压到原来压强的两倍．在此过程中, 两气体 [ ] (A) 从外界吸热和内能的增量均相同 (B) 从外界吸热和内能的增量均不相同 (C) 从外界吸热相同, 内能的增量不相同 (D) 从外界吸热不同, 内能的增量相同21. 两气缸装有同样的理想气体, 初态相同．经等体过程后, 其中一缸气体的压强变为原来的两倍, 另一缸气体的温度也变为原来的两倍．在此过程中, 两气体从外界吸热 [ ] (A) 相同 (B) 不相同, 前一种情况吸热多 (C) 不相同, 后一种情况吸热较多 (D) 吸热多少无法判断22. 摩尔数相同的理想气体H 2和He, 从同一初态开始经等压膨胀到体积增大一倍时 [ ] (A) H 2对外作的功大于He 对外作的功 (B) H 2对外作的功小于He 对外作的功 (C) H 2的吸热大于He 的吸热 (D) H 2的吸热小于He 的吸热23. 摩尔数相同的两种理想气体, 一种是单原子分子, 另一种是双原子分子, 从同一状态开始经等压膨胀到原体积的两倍．在此过程中, 两气体 [ ] (A) 对外作功和从外界吸热均相同 (B) 对外作功和从外界吸热均不相同 (C) 对外作功相同, 从外界吸热不同 (D) 对外作功不同, 从外界吸热相同24. 摩尔数相同但分子自由度不同的两种理想气体从同一初态开始作等温膨胀, 若膨胀后体积相同, 则两气体在此过程中 [ ] (A) 对外作功相同, 吸热不同 (B) 对外作功不同, 吸热相同 (C) 对外作功和吸热均相同 (D) 对外作功和吸热均不相同25. 两气缸装有同样的理想气体, 初始状态相同．等温膨胀后, 其中一气缸的体积膨胀为原来的两倍, 另一气缸内气体的压强减小到原来的一半．在其变化过程中, 两气体对外作功[ ] (A) 相同 (B) 不相同, 前一种情况作功较大 (C) 不相同, 后一种情况作功较大 (D) 作功大小无法判断26. 理想气体由初状态( p 1、V 1、T 1）绝热膨胀到末状态( p 2、V 2、T 2)，对外作的功为 [ ] (A))(12T T C MV -μ(B) )(12T T C Mp -μ(C) )(12T T C MV --μ(D) )(12T T C Mp --μ27. 在273K 和一个1atm 下的单原子分子理想气体占有体积22.4升．将此气体绝热压缩至体积为16.8升, 需要作多少功[ ] (A) 330 J (B) 680 J (C) 719 J (D) 223 J28. 一定量的理想气体分别经历了等压、等体和绝热过程后其内能均由E 1变化到E 2 ．在上述三过程中, 气体的[ ] (A) 温度变化相同, 吸热相同 (B) 温度变化相同, 吸热不同 (C) 温度变化不同, 吸热相同 (D) 温度变化不同, 吸热也不同29. 如果使系统从初态变到位于同一绝热线上的另一终态则 [ ] (A) 系统的总内能不变(B) 联结这两态有许多绝热路径 (C) 联结这两态只可能有一个绝热路径 (D) 由于没有热量的传递, 所以没有作功30. 一定量的理想气体, 从同一状态出发, 经绝热压缩和等温压缩达到相同体积时,绝热压缩比等温压缩的终态压强[ ] (A) 较高 (B) 较低 (C) 相等 (D) 无法比较31. 一定质量的理想气体从某一状态经过压缩后, 体积减小为原来的一半, 这个过程可以是绝热、等温或等压过程．如果要使外界所作的机械功为最大, 这个过程应是 [ ] (A) 绝热过程 (B) 等温过程(C) 等压过程 (D) 绝热过程或等温过程均可32. 视为理想气体的0.04 kg 的氦气(原子量为4), 温度由290K 升为300K ．若在升温过程中对外膨胀作功831 J, 则此过程是[ ] (A) 等体过程 (B) 等压过程(C) 绝热过程 (D) 等体过程和等压过程均可能33. 一定质量的理想气体经历了下列哪一个变化过程后, 它的内能是增大的 [ ] (A) 等温压缩 (B) 等体降压 (C) 等压压缩 (D) 等压膨胀34. 一定量的理想气体从初态),(T V 开始, 先绝热膨胀到体积为2V , 然后经等容过程使温度恢复到T , 最后经等温压缩到体积V ．在这个循环中, 气体必然[ ] (A) 内能增加 (B) 内能减少 (C) 向外界放热 (D) 对外界作功35. 提高实际热机的效率, 下面几种设想中不可行的是 [ ] (A) 采用摩尔热容量较大的气体作工作物质 (B) 提高高温热源的温度 (C) 使循环尽量接近卡诺循环(D) 力求减少热损失、摩擦等不可逆因素36. 在下面节约与开拓能源的几个设想中, 理论上可行的是 [ ] (A) 在现有循环热机中进行技术改进, 使热机的循环效率达100% (B) 利用海面与海面下的海水温差进行热机循环作功 (C) 从一个热源吸热, 不断作等温膨胀, 对外作功 (D) 从一个热源吸热, 不断作绝热膨胀, 对外作功37. 关于热运动规律，下列说法中唯一正确的是 [ ] (A) 任何热机的效率均可表示为吸Q A =ηT 9-1-34图(B) 任何可逆热机的效率均可表示为高低T T -=1η (C) 一条等温线与一条绝热线可以相交两次(D) 两条绝热线与一条等温线可以构成一个循环38. 卡诺循环的特点是[ ] (A) 卡诺循环由两个等压过程和两个绝热过程组成 (B) 完成一次卡诺循环必须有高温和低温两个热源 (C) 卡诺循环的效率只与高温和低温热源的温度有关(D) 完成一次卡诺循环系统对外界作的净功一定大于039. 在功与热的转变过程中, 下面说法中正确的是 [ ] (A) 可逆卡诺机的效率最高, 但恒小于1(B) 可逆卡诺机的效率最高, 可达到1(C) 功可以全部变为热量, 而热量不能全部变为功 (D) 绝热过程对外作功, 系统的内能必增加40. 两个恒温热源的温度分别为T 和t , 如果T ＞t , 则在这两个热源之间进行的卡诺循环热机的效率为 [ ] (A)t T T - (B) t t T - (C) T t T - (D) TtT +41. 对于热传递, 下列叙述中正确的是 [ ] (A) 热量不能从低温物体向高温物体传递 (B) 热量从高温物体向低温物体传递是不可逆的 (C) 热传递的不可逆性不同于热功转换的不可逆性(D) 理想气体等温膨胀时本身内能不变, 所以该过程也不会传热42. 根据热力学第二定律可知, 下列说法中唯一正确的是 [ ] (A) 功可以全部转换为热, 但热不能全部转换为功(B) 热量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沿相反方向进行的过程 (D) 一切自发过程都是不可逆过程43. 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, 但不能自由压缩(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44. 热力学第二定律表明:[ ] (A) 不可能从单一热源吸收热量使之全部变为有用功 (B) 在一个可逆过程中, 工作物质净吸热等于对外作的功 (C) 摩擦生热的过程是不可逆的(D) 热量不可能从温度低的物体传到温度高的物体45. “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, 有以下几种评论, 哪一种是正确的[ ] (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46. 有人设计了一台卡诺热机(可逆的)．每循环一次可从400K 的高温热源吸收1800J 的热量, 向300K 的低温热源放热800J, 同时对外作功1000J ．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 (D) 不行的, 这个热机的效率超过了理论值47. 1mol 的单原子分子理想气体从状态A 变为状态B, 如果变化过程不知道, 但A 、B 两态的压强、温度、体积都知道, 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48. 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49. 用两种方法： 使高温热源的温度T 1升高△T ；使低温热源的温度T 2降低同样的△T 值；分别可使卡诺循环的效率升高1η∆和 2η∆，两者相比：[ ] (A) 1η∆>2η∆ (B) 2η∆>1η∆(C) 1η∆＝2η∆ (D) 无法确定哪个大T9-1-48图50. 下面所列四图分别表示某人设想的理想气体的四个循环过程，请选出其中一个在理论上可能实现的循环过程的图的符号． [ ]51. 在T9-1-51图中，I c II 为理想气体绝热过程，I a II 和I b II 是任意过程．此两任意过程中气体作功与吸收热量的情况是:[ ] (A) I a II 过程放热，作负功；I b II 过程放热，作负功(B) I a II 过程吸热，作负功；I b II 过程放热，作负功 (C) I a II 过程吸热，作正功；I b II 过程吸热，作负功(D) I a II 过程放热，作正功；I b II 过程吸热，作正功52. 给定理想气体，从标准状态(p 0,V 0,T 0)开始作绝热膨胀，体积增大到3倍．膨胀后温度T 、压强p 与标准状态时T 0、p 0之关系为(为比热比) [ ] (A) 01)31(T T -=γ, 0)31(p p γ= (B) 0)31(T T γ=,01)31(p p -=γ (C) 0)31(T T γ-=,01)31(p p -=γ (D) 01)31(T T -=γ,0)31(p p γ-=53. 甲说：“由热力学第一定律可证明任何热机的效率不可能等于1．”乙说：“热力学第二定律可表述为效率等于 100％的热机不可能制造成功．”丙说：“由热力学第一定律可证明任何卡诺循环的效率都等于)1(12T T -．”丁说：“由热力学第一定律可证明理想气体卡诺热机(可逆的)循环的效率等于)1(12T T-．”对以上说法，有如下几种评论，哪种是正确的[ ] (A) 甲、乙、丙、丁全对 (B) 甲、乙、丙、丁全错(C) 甲、乙、丁对，丙错 (D) 乙、丁对，甲、丙错54. 某理想气体分别进行了如T9-1-54图所示的两个卡诺循环：I(abcda )和II(a'b'c'd'a')，且两个循环曲线所围面积相等．设循环I 的效率为η，每次循环在高温热源处吸的热量为Q ，循环II 的效率为η'，每次循环在高温热源处吸的热量为Q '，则 [ ] (A) Q Q '<'<,ηη (B) Q Q '>'<,ηη(C) Q Q '<'>,ηη (D) Q Q '>'>,ηη(D)(C)(A)(B)T9-1-51图T9-1-54图55. 两个完全相同的气缸内盛有同种气体，设其初始状态相同．今使它们分别作绝热压缩至相同的体积，其中气缸1内的压缩过程是非准静态过程，而气缸2内的压缩过程则是准静态过程．比较这两种情况的温度变化：[ ] (A) 气缸1和气缸2内气体的温度变化相同 (B) 气缸1内的气体较气缸2内的气体的温度变化大(C) 气缸1内的气体较气缸2内的气体的温度变化小 (D) 气缸1和气缸2内的气体的温度无变化二、填空题1. 不等量的氢气和氦气从相同的初态作等压膨胀, 体积变为原来的两倍．在这过程中, 氢气和氦气对外作的功之比为 ．2. 1mol 的单原子分子理想气体, 在1atm 的恒定压力下从273K 加热到373K, 气体的内能改变了 ．3. 各为1摩尔的氢气和氦气, 从同一状态(p ,V )开始作等温膨胀．若氢气膨胀后体积变为2V , 氦气膨胀后压强变为2p, 则氢气和氦气从外界吸收的热量之比为 ． 4. 两个相同的容器, 一个装氢气, 一个装氦气(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6J 热量传给氦气, 使之温度升高．若使氢气也升高同样的温度, 则应向氢气传递的热量为 ．5. 1摩尔的单原子分子理想气体, 在1个大气压的恒定压力作用下从273K 加热到373K, 此过程中气体作的功为 ．6. 273K 和一个1atm 下的单原子分子理想气体占有体积22.4升．此气体等温压缩至体积为16.8升的过程中需作的功为 ．7. 一定量气体作卡诺循环, 在一个循环中, 从热源吸热1000 J, 对外作功300 J ． 若冷凝器的温度为7?C, 则热源的温度为 ．8. 理想气体卡诺循环过程的两条绝热线下的面积大小(图中阴影部分)分别为1S 和2S ，则二者的大小关系是 ．9. 一卡诺机(可逆的)，低温热源的温度为C 27，热机效率为40%，其高温热源温度为 K ．今欲将该热机效率提高到50%，若低温热源保持不变，则高温热源的温度应增加 K ．T9-2-8图10. 一个作可逆卡诺循环的热机，其效率为η，它的逆过程的致冷系数212T T T w -=，则η与w 的关系为 ．11. 1mol 理想气体(设V P C =γ为已知)的循环过程如T －V 图所示，其中CA 为绝热过程，A 点状态参量(11,V T )，和B 点的状态参量(21,V T )为已知．则C 点的状态参量为：=C V ， =C T ， =C p ．12. 一定量的理想气体，从A 状态),2(11V p 经历如T9-2-12图所示的直线过程变到B 状态),(11V p ，则AB 过程中系统作功___________, 内能改变△E ＝_________________．13. 质量为M 、温度为0T 的氦气装在绝热的容积为V 的封闭容器中，容器一速率v 作匀速直线运动．当容器突然停止后，定向运动的动能全部转化为分子热运动的动能，平衡后氦气的温度增大量为 ．14. 有ν摩尔理想气体，作如T9-2-14图所示的循环过程abca ，其中acb 为半圆弧，b －a 为等压过程，a c p p 2=，在此循环过程中气体净吸热量为Q νC p )(a b T T -（填入：> , <或＝）．15. 一定量的理想气体经历acb 过程时吸热550 J ．则经历acbea 过程时，吸热为 ．16. 一定量理想气体，从同一状态开始使其体积由V 1膨胀到2V 1，分别经历以下三种过程： 等压过程； 等温过程； 绝热过程．其中：__________过程气体对外作功最多；____________过程气体内能增加最多；__________过程气体吸收的热量最多．T 12TT9-2-11图2p 11T9-2-12图p p T9-2-14图533m 10-T9-2-15图17. 一定量的理想气体，从状态a 出发，分别经历等压、等温、绝热三种过程由体积V 1膨胀到体积V 2，试在T9-2-17图中示意地画出这三种过程的p －V 图曲线．在上述三种过程中：(1) 气体的内能增加的是__________过程；(2) 气体的内能减少的是__________过程．18. 如T9-2-18图所示，已知图中两部分的面积分别为S 1和S 2．如果气体的膨胀过程为a 1b ，则气体对外做功W ＝________； 如果气体进行a 1b 2?a 的循环过程，则它对外做功W ＝_______________．19. 如T9-2-19图所示，一定量的理想气体经历c b a →→过程，在此过程中气体从外界吸收热量Q ，系统内能变化E ∆．则Q 和E ∆ >0或<0或= 0的情况是：Q _________， E __________．20. 将热量Q 传给一定量的理想气体，(1) 若气体的体积不变，则其热量转化为 ； (2) 若气体的温度不变，则其热量转化为 ；(3) 若气体的压强不变，则其热量转化为 ． 21. 一能量为1012 eV 的宇宙射线粒子，射入一氖管中，氖管内充有 mol 的氖气，若宇宙射线粒子的能量全部被氖气分子所吸收，则氖气温度升高了_________________K ．(1 eV ＝×1019J ，普适气体常量R ＝ J/(molK)）22. 有一卡诺热机，用29kg 空气作为工作物质，工作在27℃的高温热源与-73℃的低温热源之间，此热机的效率η＝______________．若在等温膨胀的过程中气缸体积增大到倍，则此热机每一循环所作的功为_________________．(空气的摩尔质量为29×10-3 kgmol -1，普适气体常量R ＝11K mol J --⋅⋅23. 一气体分子的质量可以根据该气体的定体比热来计算．氩气的定体比热c V = k J ·kg 1·K 1，则氩原子的质量m =_____ _____．T9-2-18图1T9-2-17图2T9-2-19图三、计算题1. 1 mol 刚性双原子分子的理想气体，开始时处于Pa 1001.151⨯=p 、331m 10-=V 的状态，然后经图示直线过程I 变到Pa 1004.452⨯=p 、332m 102-⨯=V 的状态．后又经过方程为C pV=21（常量）的过程II 变到压强Pa 1001.1513⨯==p p 的状态．求：(1) 在过程I 中气体吸的热量; (2) 整个过程气体吸的热量．2. 一卡诺热机(可逆的)，当高温热源的温度为C 127ο、低温热源温度为C 27ο时，其每次循环对外作净功8000J ．今维持低温热源的温度不变，提高高温热源的温度，使其每次循环对外作净功10000J ．若两个卡诺循环都工作在相同的两条绝热线之间，试求：(1) 第二个循环热机的效率； (2) 第二个循环的高温热源的温度．3. 如T9-3-15图所示，器壁与活塞均绝热的容器中间被一隔板等分为两部分，其中右边贮有1摩尔处于标准状态的氦气(可视为理想气体)，左边为真空．现先把隔板拉开，待气体平衡后，再缓慢向右推动活塞，把气体压缩到原来的体积．求氦气的温度改变量．4 如T9-3-15图所示，一固定绝热隔板将某种理想气体分成A 、B 两部分，B 的外侧是可动活塞．开始时A 、B 两部分的温度T 、体积V 、压强p 均相同，并与大气压强相平衡．现对A 、B 两部分气体缓慢地加热，当对A 和B 给予相等的热量Q 以后，A 室中气体的温度升高度数与B 室中气体的温度升高度数之比为7:5．(1) 求该气体的定体摩尔热容C V 和定压摩尔热容C p ； (2) B 室中气体吸收的热量有百分之几用于对外作功5 温度为25℃、压强为1atm 的1mol 刚性双原子分子理想气体，经等温过程体积膨胀至原来的3倍．(普适气体常量R ＝ 1--⋅⋅K mol J 1，ln 3=(1) 计算这个过程中气体对外所作的功；(2) 假若气体经绝热过程体积膨胀为原来的3倍，那么气体对外作的功又是多少1p VT9-3-17图T9-3-15图。
大学物理热学练习题
热学（一）理想气体、压强公式一、选择题1、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 )．［ ］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)mkT x32=v ． (B)mkT x3312=v ．(C)m kT x/32=v (D) m kT x/2=v［ ］3、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) mkT π8=x v (B)m kT π831=x v(C) mkTπ38=x v ． (D) =x v 0 ．［ ］4、三个容器A 、B 、C 中装有同种理想气体，其分子数密度n 相同，而方均根速率之比为()()()2/122/122/12::CB A v v v ＝1∶2∶4，则其压强之比A p∶B p∶C p为：(A) 1∶2∶4． (B) 1∶4∶8．(C) 1∶4∶16． (D) 4∶2∶1．［ ］二、填空题1、质量一定的某种理想气体，(1) 对等压过程来说，气体的密度随温度的增加而_________，并绘出曲线．(2) 对等温过程来说，气体的密度随压强的增加而______________，并绘出曲线．2、在推导理想气体压强公式中，体现统计意义的两条假设是(1) _________________________________；(2) _________________________________．3、A 、B 、C 三个容器中皆装有理想气体，它们的分子数密度之比为n A ∶n B ∶n C ＝4∶2∶1，而分子的平均平动动能之比为A w ∶B w ∶Cw ＝1∶2∶4，则它们的压强之比A p ∶B p ∶Cp ＝__________．三、计算题两个相同的容器装有氢气，以一细玻璃管相连通，管中用一滴水银作活塞，如图所示．当左边容器的温度为 0℃、而右边容器的温度为20℃时，水银滴刚好在管的中央．试问，当左边容器温度由 0℃增到 5℃、而右边容器温度由20℃增到30℃时，水银滴是否会移动？如何移动？ 答案 一、选择题 O T TρBDDC二、填空题 1、成反比地减小 (图) 成正比地增加 (图)2、(1) 沿空间各方向运动的分子数目相等 (2) 222zy x v v v ==3、1∶1∶1三、计算 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＝293/ 273． 当温度改变为1T '＝278 K ，2T '＝303 K 时，两边体积比为()221121//T M T M V V ''=''＝0.9847 <1． 即21V V '<'可见水银滴将向左边移动少许．热学（二）温度公式、能量均分原理、气体内能专业 班级 学号 姓名 一、选择题1、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)． ［ ］2、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． OT T(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． ［ ］3、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、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）5、一定质量的理想气体的内能E 随体积V 的变化关系为一直线(其延长线过E ~V 图的原点)，则此直线表示的过程为：(A) 等温过程． (B) 等压过程． (C) 等体过程． (D) 绝热过程．［ ］ 二、填空题 1、1 mol 氧气(视为刚性双原子分子的理想气体)贮于一氧气瓶中，温度为27℃，这瓶氧气的内能为________________J ；分子的平均平动动能为____________Ｊ；分子的平均总动能为_____________________Ｊ．(摩尔气体常量 R = 8.31 J ·mol -1·K -1 玻尔兹曼常量 k = 1.38×10-23Ｊ·K -1) 2、若i 是气体刚性分子的运动自由度数，则21ikT 所表示的是_______________ ______________________________________________________． 三、计算题容器内有M = 2.66 kg 氧气，已知其气体分子的平动动能总和是E K =4.14×105 J ，求： (1) 气体分子的平均平动动能； (2) 气体温度．(阿伏伽德罗常量N A ＝6.02×1023 /mol ，玻尔兹曼常量k ＝1.38×10-23 J ·K -1 )答案一、选择题 BCCCB 二、填空题1、6.23×10 3 6.21×10 - 21 1.035×10 - 212、在温度为T 的平衡态下，每个气体分子的热运动平均能量(或平均动能) 三、计算题解：(1) M / M mol =N / N A ∴ N =MN A / M mol21Amol 1027.8-⨯===MN E M N E w Kk J (2) kwT 32=＝ 400 K热学（三）热力学第一定律及应用一、选择题1、一物质系统从外界吸收一定的热量，则 (A) 系统的内能一定增加． (B) 系统的内能一定减少． (C) 系统的内能一定保持不变． (D) 系统的内能可能增加，也可能减少或保持不变．[ ]2、一定量的理想气体，经历某过程后，温度升高了．则根据热力学定律可以断定： (1) 该理想气体系统在此过程中吸了热． (2) 在此过程中外界对该理想气体系统作了正功． (3) 该理想气体系统的内能增加了． (4) 在此过程中理想气体系统既从外界吸了热，又对外作了正功． 以上正确的断言是： (A) (1)、(3)． (B) (2)、(3)． (C) (3)． (D) (3)、(4)．(E) (4)．3、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。
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1.在国际单位制中,金属铜的密度为ρ,它的摩尔质量为M,阿伏加德罗常数为N A,则下列结论正确的是（）A.1 kg铜所含铜原子的数目是ρN AB.1 m3的铜所含铜原子的数目是ρN A/MC.1个铜原子占有的体积是M/ρN AD.1个铜原子的质量是ρ/N A答案BC3.如图所示,纵坐标表示两个分子间引力、斥力的大小,横坐标表示两个分子间的距离,图中两条曲线分别表示两分子间引力、斥力的大小随分子间距离的变化关系,e为两曲线的交点,则下列说法正确的是（）A.ab为斥力曲线,cd为引力曲线,e点横坐标的数量级为10-10 mB.ab为引力曲线,cd为斥力曲线,e点横坐标的数量级为10-10 mC.若两个分子间距离大于e点的横坐标,则分子间作用力表现为斥力D.若两个分子距离越来越大,则分子势能亦越来越大答案 B【例2】如图所示,甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于x轴上,甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示,F>0为斥力,F<0为引力,a、b、c、d为x轴上四个特定的位置.现把乙分子从a处由静止释放,则（）A.乙分子由a到b做加速运动,由b到c做减速运动B.乙分子由a到c做加速运动,到达c时速度最大C.乙分子由a到b的过程中,两分子间的分子势能一直减少D.乙分子由b到d的过程中,两分子间的分子势能一直增加答案BC1.从下列哪一组物理量可以算出氧气的摩尔质量（）A.氧气的密度和阿伏加德罗常数B.氧气分子的体积和阿伏加德罗常数C.氧气分子的质量和阿伏加德罗常数D.氧气分子的体积和氧气分子的质量答案C2.下列关于布朗运动的说法中正确的是（）A.布朗运动就是分子的无规则运动B.布朗运动是液体分子无规则运动的反映C.悬浮颗粒越小,布朗运动就越明显D.温度越高,布朗运动就越明显答案BCD3.如图所示,使玻璃板的下表面与水接触,再向上用力把玻璃板缓慢拉离水面.当玻璃板离开水面时（）A.玻璃板只受重力和拉力作用,所以对玻璃板的拉力与玻璃板的重力大小相等B.因为玻璃板的下表面附着了一层水,所以对玻璃板的拉力比玻璃板的重力稍大一些,大的值与这层水的重力相当C.玻璃板受重力、拉力和浮力作用,所以对玻璃板的拉力小于玻璃板的重力D.玻璃板离开水面时,水层发生了分裂,为了克服大量水分子间的引力和大气压力,拉力明显大于玻璃板的重力答案D4.下列实验事实与产生的原因对应起来，完全正确的是（）A.水与酒精混合体积变小B.固体很难被压缩C.细绳不易拉断D.糖在热水中溶解得快E.冰冻食品也会变干a.固体分子也在不停地运动b.分子运动的剧烈程度与温度有关c.分子间存在引力d.分子间存在斥力e.分子间存在着空隙A．A e; B d; C c; D b; E a; B．A e; B c; C a; D b; E d;C．A d; B b; C c; D e; E a; D．A e; B a; C c; D b; E d;答案A1.关于热力学温度与摄氏温度,下列说法中正确的是（）A.-33℃=240 KB.温度变化1℃,也就是温度变化1 KC.摄氏温度与热力学温度都可能取负值D.温度由t℃升高到2t℃,对应的热力学温度由T K升高到2T K答案AB2.对于分子动理论和物体内能的理解,下列说法正确的是（）A.温度高的物体内能不一定大,但分子平均动能一定大B.一定质量的理想气体在等温变化时,内能不改变,因而与外界不发生热交换C.布朗运动是液体分子的运动,它说明分子永不停息的做无规则运动D.扩散现象说明分子间存在斥力答案A3.有甲、乙两种气体,如果甲气体内分子平均速率比乙气体内平均速率大,则（ ）A .甲气体温度,一定高于乙气体的温度B .甲气体温度,一定低于乙气体的温度C .甲气体的温度可能高于也可能低于乙气体的温度D .甲气体的每个分子运动都比乙气体每个分子运动的快 答案 C1.下列说法哪些是正确的( )A.水的体积很难被压缩,这是分子间存在斥力的宏观表现B.气体总是很容易充满容器,这是分子间存在斥力的宏观表现C.两个相同的半球壳吻合接触,中间抽成真空(马德堡半球),用力很难拉开,这是分子间存在吸引力的宏观表现D.用力拉铁棒的两端,铁棒没有断,这是分子间存在吸引力的宏观表现 答案 AD3.气体分子运动具有下列特点 ( ) A.气体分子间的碰撞频繁B.同种气体中所有的分子运动速率基本相等C.气体分子向各个方向运动的可能性是相同的D.气体分子的运动速率分布具有“中间多,两头少”的特点答案 ACD5.分子动理论较好地解释了物质的宏观热力学性质.据此可判断下列说法中错误．．的是 ( ) A.显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停的做无规则运动,这反映了液体分子运动的无规则性 B.分子间的相互作用力随着分子间距离的增大,一定先减小后增大 C.分子势能随着分子间距离的增大,可能先减小后增大D.在真空、高温条件下,可以利用分子扩散向半导体材料中掺入其它元素 答案 B8.某气体的摩尔质量为M ,摩尔体积为V ,密度为ρ,每个分子的质量和体积分别为m 和V 0,则阿伏加德罗常数N A 可表示为 （ ）A.N A =0V V B.N A =m V ρ C.N A =mMD.N A =0V M ρ 答案 BC9.下列有关温度的各种说法中正确的是( )A.温度低的物体内能小B.温度低的物体,其分子运动的平均速率也必然小C.做加速运动的物体,由于速度越来越大,因此物体分子的平均动能越来越大D.0℃的铁和0℃的冰,它们的分子平均动能相同答案 D1.如图所示,伽利略设计的世界上第一个温度计示意图,上部是一个球形容器,里面有一定质量的空气,下部是一根细管,细管插入带色液体中,制作时先给球形容器微微加热,跑出一些空气,插入液体时,带色液体上升到管内某一高度.测量时球形容器与所测物质接触.已知外界大气压为p,并保持不变,所测温度为t1时,管内液面在a位置,管内气体分子的平均动能为E k1,气体压强为p1,管内气体内能为E1;所测温度为t2时,管内液面在b位置,其他三个量分别为E k2、p2、E2.由此可知（）A.t1<t2B.p1<p2C.E k1<E k2D.E1＞E2答案D2.关于物体内能的变化,以下说法中正确的是（）A.物体吸收热量,内能一定增大B.物体对外做功,内能一定减少C.物体吸收热量,同时对外做功,内能可能不变D.物体放出热量,同时对外做功,内能可能不变答案C【例1】在如图所示的两端开口的“U”形管中,盛有同种液体,并用挡板K将液体隔成左、右两部分,左边液面比右边液面高.现打开挡板K,从打开挡板到两边液面第一次平齐的过程中,液体向外放热为Q,内能变化量为ΔU,动能变化量为ΔE k;大气对液体做功W1,重力做功为W2,液体克服阻力做功为W3,由功能关系可得:①W1=0 ②W2-W3=ΔE k ③W2-W3=Q=ΔU ④W3-Q=ΔU其中正确的是（）A.①②③B.①②④C.②③D.①③答案 B1.如图所示,绝热隔板K把绝热的气缸分隔成体积相等的两部分,K与气缸壁的接触是光滑的. 两部分中分别盛有相同质量、相同温度的同种气体a和b.气体分子之间相互作用势能可忽略. 现通过电热丝对气体a加热一段时间后,a、b各自达到新的平衡（）A.a的体积增大了,压强变小了B.b的温度升高了C.加热后a的分子热运动比b分子热运动更剧烈D.a增加的内能大于b增加的内能答案BCD2.如图中活塞将气缸分成两气室,气缸、活塞（连同拉杆）是绝热的,且不漏气.以E甲、E乙分别表示甲乙两气室中气体的内能,则在将拉杆缓慢向外拉的过程中（）A.E甲不变,E乙减小B.E甲增大,E乙不变C.E甲增大,E乙减小D.E甲不变,E乙增大答案C1.下列说法正确的是（）A.热量不能由低温物体传递到高温物体B. 遵守热力学第一定律的过程一定能实现C.第二类永动机不可能制成,是因为违反了能量守恒定律D.不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其他变化答案D3.下列对能量耗散的理解正确的有（）A.能量耗散说明能量在不断减少B.能量耗散遵守能量守恒定律C.能量耗散说明能量不能凭空产生,但可以凭空消失D.能量耗散从能量角度反映出自然界的宏观过程具有方向性答案BD【例1】图为电冰箱的工作原理示意图.压缩机工作时,强迫致冷剂在冰箱内外的管道中不断循环.在蒸发器中致冷剂汽化吸收箱体内的热量,经过冷凝器时致冷剂液化,放出热量到箱体外.下列说法正确的是（）A.热量可以自发地从冰箱内传到冰箱外B.电冰箱的致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.电冰箱的工作原理不违反热力学第二定律答案BCD【例3】关于“温室效应”,下列说法正确的是（）A.太阳能源源不断地辐射到地球上,由此产生了“温室效应”B.石油和煤炭燃烧时产生了二氧化碳增加了大气中二氧化碳的含量,由此产生了“温室效应”C.“温室效应”使得地面气温上升、两极冰雪融化D.“温室效应”使得土壤酸化答案BC2.将一根质量可以忽略的一端封闭的塑料管子插入液体中,在力F的作用下保持平衡,如图所示,图中H值的大小与下列哪个量无关 ( )A.管子的半径B.大气压强C.液体的密度D.力F答案 B4.一定质量的理想气体,由状态a经b变化到c.如图所示,下列图中能正确反映出这种变化过程的是 ( )答案 C5.如图表示一定质量的理想气体沿箭头所示的方向发生状态变化的过程,则该气体压强变化情况是( )A.从状态c到状态d,压强减小B.从状态d到状态a,压强增大C.从状态a到状态b,压强增大D.从状态b到状态c,压强不变答案 AC7.图中气缸内盛有一定量的理想气体,气缸壁是导热的,缸外环境保持恒温,活塞与气缸壁的接触是光滑的,但不漏气,现将活塞杆与外界连接使杆缓慢地向右移动,这样气体将等温膨胀并通过杆对外做功.若已知理想气体的内能只与温度有关,则下列说法正确的是 ( )A.气体是从单一热源吸热,全部用来对外做功,因此此过程违反热力学第二定律B.气体是从单一热源吸热,但并未全用来对外做功,此过程不违反热力学第二定律C.气体是从单一热源吸热,全用来对外做功,但此过程不违反热力学第二定律D.A、B、C三种说法都不对答案 C8.关于永动机和热力学定律的说法,下列叙述正确的是( )A.第二类永动机违反能量守恒定律B.如果物体从外界吸收了热量,则物体的内能一定增加C.外界对物体做功,则物体的内能一定增加D.做功和热传递都可以改变物体的内能,但从能量转化或转移的观点来看这两种改变方式是有区别的答案 D9.在温度均匀的液体中,一个小气泡由液体的底层缓慢地升到液面,上升过程中气泡的体积不断地增大,则气泡在浮起的过程中( )A.放出热量B.吸收热量C.不吸热也不放热D.无法判断答案 B10.如图所示,固定在水平面上的气缸内,用活塞封闭一定质量的理想气体,活塞与气缸间无摩擦且和周围环境没有热交换.当用一个水平恒力F向外拉动活塞时,下列叙述正确的是( )A.由于没有热交换,气缸内气体的温度不变B.由于拉力对活塞做正功,气体的温度升高C.由于气体体积变大,所以气体内能变大D.由于气体膨胀对外做功,所以气体内能减少答案 D11.如图所示,p—V图中,一定质量的理想气体由状态A经过程Ⅰ变至状态B时,从外界吸收热量420 J,同时膨胀对外做功300 J.当气体从状态B经过程Ⅱ回到状态A时,外界压缩气体做功200 J,则此过程中气体（）A.内能不变B. 放热320 JC. 吸热 320JD.既不吸热也不放热答案 AB1.某学生在用油膜法估测分子直径实验中,计算结果明显偏大,可能是由于（）A.油酸未完全散开B.油酸中含有大量酒精C.计算油膜面积时,舍去了所有不足一格的方格D.求每滴体积时,1 mL的溶液的滴数多计了10滴答案AC2.用油膜法粗测分子直径实验的科学依据是（）A.将油膜看成单分子油膜B.不考虑各油酸分子间的间隙C.考虑了各油酸分子间的间隙D.将油膜分子看成球形答案ABD3.一定质量的理想气体分别按图1所示的四种不同过程变化,其中表示等压变化且内能增加的是（）答案CD1.（2008·天津·14）下列说法正确的是（）A.布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规则运动的反映B.没有摩擦的理想热机可以把吸收的能量全部转化为机械能C.知道某物质的摩尔质量和密度可求出阿伏加德罗常数D.内能不同的物体,它们分子热运动的平均动能可能相同答案 D3.(2008·上海·13)如图所示,两端开口的弯管,左管插入水银槽中,右管有一段高为h的水银柱,中间封有一段空气.则 ( )A.弯管左管内外水银面的高度差为hB.若把弯管向上移动少许,则管内气体体积增大C.若把弯管向下移动少许,右管内的水银柱沿管壁上升D.若环境温度升高,右管内的水银柱沿管壁上升答案 ACD5.（2008·全国Ⅱ·14）对一定量的气体,下列说法正确的是（）A.气体的体积是所有气体分子的体积之和B.气体分子的热运动越剧烈,气体温度就越高C.气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的D.当气体膨胀时,气体分子之间的势能减小,因而气体的内能减少答案BC6.（2008·上海·9）已知理想气体的内能与温度成正比,如图所示的实线为汽缸内一定质量的理想气体由状态1到状态2的变化曲线,则在整个过程中气缸内气体的内能（）A.先增大后减小B.先减小后增大C.单调变化D.保持不变答案B7.一杯清水中滴入一滴红墨水,一段时间后,整杯水都变成了红色.关于这一现象，下列说法不确的是（）A.这是布朗运动B.这是由于分子无规则热运动造成的C.温度越高这一现象进行得越快，这是因为温度越高，分子热运动越剧烈D.这一过程是沿着分子热运动的无序性增加的方向进行的.答案A8.某校开展探究性课外活动,一同学用如图所示的装置研究气体压强、体积、温度三量之间的变化关系.该同学选用导热良好的气缸将其开口向下,内有理想气体,并将气缸固定不动,缸内活塞可自由滑动且不漏气.把一温度计通过缸底小孔插入缸内,插口处密封良好,活塞下挂一个沙桶,沙桶装满沙子时,活塞恰好静止,现给沙桶底部钻一个小洞,让细沙慢慢漏出,外部环境温度恒定,则( )A.外界对气体做功,内能增大B.外界对气体做功,温度计示数不变C.气体体积减小,温度计示数减小D.外界对气体做功,温度计示数增加答案 B1.根据热力学定律和分子动理论,可知下列说法中正确的是( )A.理想气体在等温变化时,内能不改变,因而与外界不发生热量交换B.布朗运动是液体分子的运动,它说明分子永不停息地做无规则运动C.永动机是不可能制成的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答案 C2.如图所示,绝热气缸直立于地面上,光滑绝热活塞封闭一定质量的气体并静止在A位置,气体分子间的作用力忽略不计.现将一个物体轻轻放在活塞上,活塞最终静止在B位置(图中未画出),则活塞 ( )A.在B位置时气体的温度与在A位置时气体的温度相同B.在B位置时气体的压强比在A位置时气体的压强大C.在B位置时气体单位体积内的分子数比在A位置时气体单位体积内的分子数少D.在B位置时气体分子的平均速率比在A位置时气体分子的平均速率大答案 BD4.关于热现象,下列说法正确的是( )A.分子间的相互作用力总是随分子间距离的增大而减小B.温度升高时,物体中每个分子的运动速率都将增大C.利用浅层海水和深层海水之间的温度差制造一种热机,将海水的内能转化为机械能,这在原理上是可行的D.利用高科技手段,可以将流散到周围环境中的内能重新收集起来全部转化为机械能而不引起其他变化答案 C5.液体表面张力产生的原因是( )A.液体表面层分子较紧密,分子间斥力大于引力B.液体表面层分子较紧密,分子间引力大于斥力C.液体表面层分子较稀疏,分子间引力大于斥力D.液体表面层分子较稀疏,分子间斥力大于引力答案 C6.关于晶体和非晶体的几种说法中,正确的是( )A.不具有规则几何形状的物体一定不是晶体B.晶体的物理性质与方向有关,这种特性叫做各向异性C.若物体表现为各向同性,它就一定是非晶体D.晶体有一定的熔化温度,非晶体没有一定的熔化温度答案 BD。