热学练习题16

一、填空题1、系统在条件下，宏观性质的状态叫热力学平衡态。

2、系统在外界影响的条件下，不随时间改变的状态叫热力学平衡态。

3、处于热力学平衡状态的热力学系统，不随时间改变，因此系统的宏观物理量具有确定的。

4、为了表示处于的不同系统具有一个共同的宏观性质，引入了温度概念。

温度与状态参量的关系方程称为。

5、热力学第零定律告诉我们：如果两个热力学系统中的与第三个热力学系统处于，则它们彼此也必定处于。

热力学第零定律的数学表示叫。

6、温度是表示互为热平衡的系统具有共同的物理量；一切互为热平衡的系统都具有相同的。

温度是状态参量的，当系统的状态确定时，系统的温度。

7、建立一种经验温标需要选择；规定；规定，统称为建立温标的三要素。

8、用固定点相同的不同经验温标测量同一物体的温度，所测量的温度值一般，这是由于它们所选用的测温物质，或所选用的测温属性。

（相同或不同）9、定容气体温度计的测温公式为，定压气体温度计的测温公式为，它们与热力学温标所选的固定点（相同或不同）。

10、两只经验温度计用同种标度方法定标，用来测量同一物体的温度，其数值（一定；不一定）相同。

11、定容理想气体温标的测温公式为，定压理想气体温标的测温公式为 ，用不同的理想气体温标测量同一对象的温度结果 （相同或不同）。

理想气体温标能够测温范围为 至 。

12、摄氏温标与热力学温标的换算关系为 ，摄氏温标的零度相当于热力学温标的 度。

13、量热的基本方法是 法，必须测出的物理量有 和 ，必须使用的仪器有 ， 和 。

14、1摩尔气体的范德瓦耳斯方程为 ，其中 表示1摩尔气体所占有的空间， 表示1摩尔气体分子中心可以自由活动的空间。

15、1摩尔气体的范德瓦耳斯方程为 ，其中m V 表示1摩尔气体 的空间，)(b V m -表示1摩尔气体分子 的空间。

16、范德瓦尔斯程()RT b V V a p m m =-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+2方程中，a 是考虑气体分子间 而引进的修正系数，b 是考虑到气体分子间 对气体分子的 空间进行的修正量。

17、范德瓦尔斯程()RT b V V a p m m =-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+2方程中， 是考虑气体分子间引力而引进的修正系数， 是考虑到气体分子间有斥力对气体分子的 空间进行的修正量。

18、由分子运动论得到理想气体压强公式为 ，气体压强的微观本质是 。

19、理想气体的压强是理想气体分子单位时间内对单位面积器壁的平均 ，理想气体压强与气体分子密度和分子平均平动能的关系为=p ，与气体的分子密度和温度的关系为=p 。

20、一定量的理想气体，当体积不变时，压强随温度升高而增大的原因是：（1） ；（２） 。

21、气体分子运动论的三个基本观点是（1） ，（2） ，(3) 。

22、气体作等温膨胀或温度降低，都会使气体压强 ，用分子运动论观点解释，前者是使分子 减小，主要是引起分子对器壁的碰撞 减少；后者则是分子运动的 减小，单个分子对器壁碰撞的平均效果减弱。

23、 标志着物体内部分子无规则运动的剧烈程度。

两个容器贮有温度相等的同种气体，压强较大的容器内的气体密度 （一定；不一定）较大，其质量（一定；不一定）比另一容器内气体质量多。

24、两个气体系统达到热平衡的微观实质是两个气体系统内分子的 相等，而与系统内分子的 无关。

25、考虑分子间有引力比不考虑引力会使气体的压强 （增大或减小），考虑分子间有斥力比不考虑会使气体的压强 （增大或减小）。

26、处于平衡状态的气体系统，由N 个分子组成，遵从麦克斯韦速率分布律，分布函数为)(v f ,气体分子的平均速率与气体温度、分子质量的关系式为 ，速率分布在21v v →区间内的分子的平均速率表达式为 。

27、无外力场作用且处于温度为T 的平衡状态的气体系统，遵从麦克斯韦速率分布律，则质量为m 分子的最可几速率表达式为 ；分子的平均速率表达式为 ；分子的方均根速率表达式为 ；每秒碰到单位面积器壁上的气体分子数表达式为 。

28、如图所示为一个气体分子系统处于温度分别为21T T 和的平衡态下的分布函数曲线，()v f则),,(21=<>T T 。

v29、麦克斯韦速率分布率只适用于处于 状态的 系统。

30、处于平衡状态的气体系统，由N 个分子组成，遵从麦克斯韦速率分布律，分布函数为f(v),则f(v)的物理意义为 ，速率分布在v 1～v 2区间内的分子的平均速率表达式为 。

31、无外力场作用且处于温度为T 的平衡状态的气体系统，遵从麦克斯韦速率分布律，则质量为m 的分子的最可几速率表达式为 ；分子的平均速率表达式为 ；分子的方均根速率表达式为 ；每秒碰到单位面积器壁上的气体分子数表达式为 。

32、重力场中微粒按高度的分布遵从玻耳兹曼分布率，其表达式为n= 。

由此很容易得出等温气压公式p= 。

33、决定一个物体的位置所需要的 坐标数叫做这个物体的自由度数。

34、能量按自由度均分定理指出：在温度为T 的 状态下，物质分子的每一个自由度都具有相同的平均动能，其大小都为 。

35、某种理想气体分子的平动自由度为3、转动自由度为2、振动自由度为1。

由能量按自由度均分定理得此1摩尔理想气体的内能为RT u ___________=，定容摩尔热容量为______________,=m V C 。

36、质量相等的氧、氦、二氧化碳分别贮在容积相同的容器内，初始温度相等。

气的初始压强最大。

等容加热时它们吸热相等，则它们的温度变化 同，三种气体的内能变化 同。

假设三种气体都是刚性分子组成的理想气体。

37、两种不同种类的理想气体分子都遵从麦克斯韦速率分布律，假如它们的平均速率相同，它们的最可几速率必然 同，它们的方均根速率必然 同；两种气体分子的平均平动动能必然 同；两种气体分子速率分布曲线形状 同。

38、1摩尔氧气和2摩尔的氦气组成混合气体，在标准状态下，氧分子的平均能量为 kT ，氦原子的平均能量为 kT ；氦气与氧气的内能之比为 。

39、一定量的理想气体，等容加热时，气体分子平均速率随温度升高而 ，分子平均碰撞频率随温度升高而 ，平均自由程与温度 。

若气体作等温变化，分子平均自由程与压强 。

40、气体内粘滞现象输运的物理量是 ；热传导现象输运的物理量是 ；扩散现象输运的物理量是 。

41、气体内 现象输运的物理量是动量； 现象输运的物理量是热量； 现象输运的物理量是物质的质量。

42、在一定温度下，气体的三个输运系数为η、κ、D 中，与压强成反比的是 ，与压强无关的是 。

43、在一定温度下，气体的三个输运系数为η、κ、D 与温度的关系分别为 ， ， 。

44、两个卡诺正循环在Ｐ――Ｖ图上的循环过程包围的面积相等，这表明两个卡诺机在一个循环中 必然相等；而效率 相等，只有在 的情况下，两者才分别相等。

45、焦耳定律告诉我们：理想气体的内能只与气体的 有关，与气体的 和压强无关。

46、以理想气体为工作物质的卡诺热机在一个准静态循环中要经历两个 过程和两个 过程，此热机在一个循环中的效率只与 的温度有关，与工作物质无关。

47、一定量的气体由某一状态出发，分别经过等温过程和绝热过程到达体积相同的末状态，则 过程压强改变更大；若分别经过等温过程和绝热过程到达压强相同的末状态，则 过程体积改变更大。

48、在理想气体所经历的准静态过程中，若状态方程的微分形式是RdT pdV ν=，则经历的过程必然是 过程；若状态方程的微分形式是RdT Vdp ν=，则经历的过程必然是 过程；在 过程中，状态方程的微分形式是0=+Vdp pdV 。

49、用一逆卡诺循环致冷机从-3℃和-13℃的热源分别提取1焦耳的热量到27℃的高温热源，需要作的功分别是 和 。

提取相同的热量，低温热源的温度越低，所需的功越 。

50、四冲程汽油内燃机的四个冲程分别为 ； ； ； 。

51、在温度为21T T 和（21T T >）的两个恒温热源之间工作的可逆热机的循环效率为 ，制冷机的制冷系数为 。

52、热力学第二定律的实质在于指出：一切与 现象有关的实际宏观过程都是 的。

53、热力学第二定律的开尔文表述为 ，克劳修斯表述为 。

54、热力学第二定律的开尔文表述指出了过程的不可逆，克劳修斯表述指出了过程的不可逆。

55、建立热力学温标的依据是。

热力学温标的显著特点是所确定的温度与测温物质的属性，因此，热力学温标具有绝对性；另一个特点是不能根据它直接测定系统的热力学温度，因此，它是一种温标。

56、可逆过程与准静态过程相比，过程必定是过程，而且是的过程。

非静态过程必然是过程。

57、卡诺定理的重要意义在于深刻而简明地指出了两个热源的是热动力的决定因素，提高热机效率的主要途径是（1）；（2）；（3）。

58、热力学第二定律的统计意义为：一个不受外界影响的系统，其内部发生的过程，总是由的状态向的状态进行，由包含微观状态数目少的状态向包含微观状态数目多的状态进行。

59、卡诺定理告诉我们提高热机效率的途径为（1），（2），（3）。

60、定理为热力学温表的建立提供了理论依据。

61、开尔文的热力学温标是根据定理建立的，它是通过温标实现测温的。

62、状态函数温度是建立在定律基础之上的；为表示热力学第一定律引入了状态函数；为表示热力学第二定律引入了状态函数。

63、证明了态函数熵的存在，热力学第二定律的积分表达式为，微分表达式为。

64、态函数是为了以数学形式表示热力学第二定律而引入的，热力学第二定律的基本微分方程为。

65、判断系统经历一个热力学过程是否可逆，只要研究系统在态和态的熵就够了。

66、熵增加原理的内容为，，，，。

67、系统内熵的大小表示着的混乱程度。

68、孤立系统的熵增的大小表示着系统内能量的可用性的程度，也表示着系统失去的程度。

69、晶体一般分为，，，四类。

70、晶体的微观结构是有序结构，因此，非金属晶体内的热振动能是以各种频率的传递的。

而金属内的热振动能主要是依靠金属内的传递的。

71、根据杜隆—帕替定律，一摩尔晶体的热容量为 R 。

这个结果只在的条件下才与实验就结果相符。

72、液体的微观结构是有序而无序的。

73、液体内分子的排列是有序的。

因此，液体是由许多彼此之间方位完全无序的这种微小区域构成的。

因此宏观上液体表现出各向性质（相同或不同）。

74、液体的表面张力是液体表面内作用的结果，是由于液体表面层内的分子势能比液体内部分子势能而形成的。

75、将玻璃毛细管竖直插入水银中，管内水银面要比管外水银面 ，它们的接触角2πθ；这种情况下，固、液分子间的附着力总是 液体分子间的内聚力。

76、液体表面张力系数的大小，主要由 决定，还与相邻物质种类有关；并随液体的温度 而减小；还与液体所含杂质有关。

77、空气中有两个半径大小不等的同种液体气泡，用一根细导管将两个气泡连同，我们会看到大气泡变 ，小气泡变 ，这是由于液体气泡膜产生的附加 不同，使气泡内气体由 处向 流动的结果。