热学习题集
工程热力学习题集(含答案)
o o
【解】 (1) 若任意温度在牛顿温标下的读数为 TN，而热力学温标上的读数为 T，则：
T / o N − 100 200 − 100 = N 373.15 − 273.15 T/K − 273.15
即
T/K =
故
373.15 − 273.15 (TN / o N − 100) + 273.15 200 − 100
例 2.5 图
5
【解】 以例 2.5 图中入口、开口和开口系组成的闭口系为研究对象，其能量方程为
q = Δu + w = Δu + ∫ pdv = Δ (u + pv ) − ∫ vdp = Δh + wt
2 2 1 1
（a）
以例 2.5 图中虚线包围的开口系为研究对象，其稳定工况的能量和质量方程分别为
⎧ pg,A = pI − p0 ⎪ ⎨ pg,B = pI − pII ⎪p = p − p II 0 ⎩ g,C
解得
⎧ pg,C = pg,A − pg, B = 190kPa ⎪ ⎨ pI = pg,A + p0 = 362.3kPa ⎪ p = p + p = 192.3kpa g,C 0 ⎩ II
(
2
) 中的常数 A、B 的数值。
10 = R0 ⎧ ⎪ 4 ⎨ 14.247 = R0 (1 + 100A + 10 B) ⎪27.887 = R (1 + 446A + 1.989 × 105 B) 0 ⎩
联立求解，可得：
R0 = 10Ω A = 4.32 ×10−3 1/ ℃ B = −6.83 ×10−7 1/ ℃
2 ⎞ ⎛ ⎞ c12 c2 －W +⎛ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ 2 = 0 Q h + + gz m h + + gz － sh 1 1 1 2 2 ⎜ ⎟ ⎜ ⎟m 2 2 ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ 1 − m 2 = 0 m
(完整版)工程热力学习题集附答案
工程热力学习题集一、填空题1．能源按使用程度和技术可分为 能源和 能源。
2．孤立系是与外界无任何 和 交换的热力系。
3．单位质量的广延量参数具有 参数的性质，称为比参数。
4．测得容器的真空度48V p KPa =，大气压力MPa p b 102.0=，则容器内的绝对压力为 。
5．只有 过程且过程中无任何 效应的过程是可逆过程。
6．饱和水线和饱和蒸汽线将压容图和温熵图分成三个区域，位于三区和二线上的水和水蒸气呈现五种状态：未饱和水 饱和水 湿蒸气、 和 。
7．在湿空气温度一定条件下，露点温度越高说明湿空气中水蒸气分压力越 、水蒸气含量越 ，湿空气越潮湿。
（填高、低和多、少）8．克劳修斯积分/Q T δ⎰ 为可逆循环。
9．熵流是由 引起的。
10．多原子理想气体的定值比热容V c = 。
11．能源按其有无加工、转换可分为 能源和 能源。
12．绝热系是与外界无 交换的热力系。
13．状态公理指出，对于简单可压缩系，只要给定 个相互独立的状态参数就可以确定它的平衡状态。
14．测得容器的表压力75g p KPa =，大气压力MPa p b 098.0=，则容器内的绝对压力为 。
15．如果系统完成某一热力过程后，再沿原来路径逆向进行时，能使 都返回原来状态而不留下任何变化，则这一过程称为可逆过程。
16．卡诺循环是由两个 和两个 过程所构成。
17．相对湿度越 ，湿空气越干燥，吸收水分的能力越 。
（填大、小）18．克劳修斯积分/Q T δ⎰ 为不可逆循环。
19．熵产是由 引起的。
20．双原子理想气体的定值比热容p c = 。
21、基本热力学状态参数有：（ ）、（ ）、（ ）。
22、理想气体的热力学能是温度的（ ）函数。
23、热力平衡的充要条件是：（ ）。
24、不可逆绝热过程中，由于不可逆因素导致的熵增量，叫做（ ）。
25、卡诺循环由（ ）热力学过程组成。
26、熵增原理指出了热力过程进行的（ ）、（ ）、（ ）。
31.当热力系与外界既没有能量交换也没有物质交换时，该热力系为_______。
化工热力学习题集及答案
模拟题一一．单项选择题（每题1分，共20分）T 温度下的纯物质，当压力低于该温度下的饱和蒸汽压时，则气体的状态为（ ）饱和蒸汽 超临界流体 过热蒸汽 T 温度下的过冷纯液体的压力P （ ） >()T P s <()T P s =()T P sT 温度下的过热纯蒸汽的压力P （ ）>()T P s <()T P s =()T P s 纯物质的第二virial 系数B （ ）A 仅是T 的函数B 是T 和P 的函数C 是T 和V 的函数D 是任何两强度性质的函数 能表达流体在临界点的P-V 等温线的正确趋势的virial 方程，必须至少用到（ ）第三virial 系数 第二virial 系数 无穷项 只需要理想气体方程 液化石油气的主要成分是（ ）丙烷、丁烷和少量的戊烷 甲烷、乙烷 正己烷 立方型状态方程计算V 时如果出现三个根，则最大的根表示（ ）饱和液摩尔体积 饱和汽摩尔体积 无物理意义 偏心因子的定义式（ ）0.7lg()1s r Tr P ω==--0.8lg()1s r Tr P ω==--1.0lg()s r Tr P ω==-设Z 为x ，y 的连续函数，，根据欧拉连锁式，有（ ）A.1x y zZ Z x x y y ⎛⎫⎛⎫∂∂∂⎛⎫=-⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭B. 1y xZ Z x y x y Z ⎛⎫∂∂∂⎛⎫⎛⎫=- ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭C. 1y xZ Z x y x y Z ⎛⎫∂∂∂⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭D. 1y Z x Z y y x x Z ∂∂∂⎛⎫⎛⎫⎛⎫=- ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭ 关于偏离函数MR ，理想性质M*，下列公式正确的是（ ）A. *RMM M =+ B. *2RMM M =-C. *R M M M =-D. *RM M M =+下面的说法中不正确的是 ( )（A ）纯物质无偏摩尔量 。
第1页共9页热学复习习题集一判断题146两容器分别贮有氧气和
第1页共9页《热学》复习习题集一、判断题1.两容器分别贮有氧气和第 1 页共 9 页《热学》复习习题集一、判断题1.两容器分别贮有氧气和氢气～由于它们的压强、温度、体积都相同～则两瓶气体内分子速率分布也一定相同。
, ,2.绝对温度是分子热运动剧烈程度的量度。
, ,3.互为热平衡的物体之间具有相同的热量。
, ,1dp,,4.相对压强系数的定义是。
( ) ,,,V,,pdT,,V5.可以使得华氏温标与摄氏温标的读数恰好相等。
, ,6.若系统与外界没有热流存在～则一定处在平衡态。
, ,7.加速器中粒子的温度随速度的增加而升高。
, ,8.器壁分子与气体分子间的吸引力对气体压强不作贡献。
, ,9.布朗运动不仅能说明分子无规则运动～更能说明热运动所必然有的涨落现象。
( )10.系统经一个正循环后～系统本身没有变化。
, , 11.气体的热容量只是温度的单值函数～与气体体积无关。
( ) 12.分子的内能仅仅是温度的单值函数～与体积无关。
, , 13.压强不变时～温度越高～分子的平均碰撞频率越大。
( ) 14.任何没有体积变化的过程就一定不对外作功。
, , 15.麦克斯韦速率分布律是理想气体在平衡态时存在的规律。
, , 16.理想气体等温膨胀～从单一热源吸热全部转化为对外作功。
, , 17.理想气体的绝热节流过程前后焓值不变。
, , 18.理想气体的绝热节流过程中焓值不变。
, , 19.气体经绝热节流过程温度一定会降低。
, , 20.杜瓦瓶制成的理论根据是在温度一定的条件下～超高真空气体单位时间内在单位面积上所传递的热量与压强成正比。
, ,21.状态图上过程线与横轴及两条垂直于横轴的直线所包围图形的面积的意义为在该过程中系统与外界所作功交换的数值。
( )22.第二类永动机违反了热力学第一定律。
, , 23.第二类永动机违背了热力学第二定律的开尔文表述。
, , 24.第二类永动机违背了热力学第二定律的克劳修斯表述。
工程热力学习题集附答案
工程热力学习题集一、填空题1．能源按使用程度和技术可分为 能源和 能源。
2．孤立系是与外界无任何 和 交换的热力系。
3．单位质量的广延量参数具有 参数的性质，称为比参数。
4．测得容器的真空度48V p KPa =，大气压力MPa p b 102.0=，则容器内的绝对压力为 。
5．只有 过程且过程中无任何 效应的过程是可逆过程。
6．饱和水线和饱和蒸汽线将压容图和温熵图分成三个区域，位于三区和二线上的水和水蒸气呈现五种状态：未饱和水 饱和水 湿蒸气、 和 。
7．在湿空气温度一定条件下，露点温度越高说明湿空气中水蒸气分压力越 、水蒸气含量越 ，湿空气越潮湿。
（填高、低和多、少）8．克劳修斯积分/Q T δ⎰ 为可逆循环。
9．熵流是由 引起的。
10．多原子理想气体的定值比热容V c = 。
11．能源按其有无加工、转换可分为 能源和 能源。
12．绝热系是与外界无 交换的热力系。
13．状态公理指出，对于简单可压缩系，只要给定 个相互独立的状态参数就可以确定它的平衡状态。
14．测得容器的表压力75g p KPa =，大气压力MPa p b 098.0=，则容器内的绝对压力为 。
15．如果系统完成某一热力过程后，再沿原来路径逆向进行时，能使 都返回原来状态而不留下任何变化，则这一过程称为可逆过程。
16．卡诺循环是由两个 和两个 过程所构成。
17．相对湿度越 ，湿空气越干燥，吸收水分的能力越 。
（填大、小）18．克劳修斯积分/Q T δ⎰ 为不可逆循环。
19．熵产是由 引起的。
20．双原子理想气体的定值比热容p c = 。
21、基本热力学状态参数有：（ ）、（ ）、（ ）。
22、理想气体的热力学能是温度的（ ）函数。
23、热力平衡的充要条件是：（ ）。
24、不可逆绝热过程中，由于不可逆因素导致的熵增量，叫做（ ）。
25、卡诺循环由（ ）热力学过程组成。
26、熵增原理指出了热力过程进行的（ ）、（ ）、（ ）。
31.当热力系与外界既没有能量交换也没有物质交换时，该热力系为_______。
大学物理(热学部分)练习题2021
练习一（热学）姓名 学号 班级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热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。
上述说法中，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(He N ρρ=2)，分子平均平动动能相同(kHe kN εε=2)，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，但氮气的压强大于氦气的压强。
[ ]3．若室内升起炉子后温度从15℃升高到27℃，而室内气压不变，则此时室内的分子数减少了：(A) 0.5％。
(B) 4％。
(C) 9％。
(D) 21％。
［ ］4．一定质量的理想气体储存于某一容器中，温度为T ，气体分子质量为m ，根据理想气体分子模型和统计假设，分子速度在X 方向的分量的下列平均值为： =x v ；=2x v 。
5．容器中储有1mol 的氮气，压强为1.33Pa ，温度为7℃，试求(1) 1m 3氮气的分子数； (2) 容器中氮气的密度；(3) 1m 3中氮气分子的总平动动能。
6.容器内有M =2.66kg 氧气，已知其气体分子的平动动能总和是E k =4.14×105J ，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 ，波尔兹曼常量k =1.38×10－23J•K －1)练习二（热学）姓名 学号 班级1．三个容器A 、B 、C 中装有同种理想气体，其分子密度n 相同，而方均根速率之比为4:2:1::222 C B A v v v ，则气体的压强之比P A ：P B ：P C 为： (A) 1：2：4。
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。
化工热力学习题集(附答案)
模拟题一2. T 温度下的过冷纯液体的压力P （ ）A. >()T P sB. <()T P sC. =()T P s 3. T 温度下的过热纯蒸汽的压力P （ ）A. >()T P sB. <()T P sC. =()T P s4. 纯物质的第二virial 系数B （ ）A 仅是T 的函数B 是T 和P 的函数C 是T 和V 的函数D 是任何两强度性质的函数5. 能表达流体在临界点的P-V 等温线的正确趋势的virial 方程，必须至少用到（ ）A. 第三virial 系数B. 第二virial 系数C. 无穷项D. 只需要理想气体方程6. 液化石油气的主要成分是（ ）A. 丙烷、丁烷和少量的戊烷B. 甲烷、乙烷C. 正己烷7. 立方型状态方程计算V 时如果出现三个根，则最大的根表示（ ）A. 饱和液摩尔体积B. 饱和汽摩尔体积C. 无物理意义8. 偏心因子的定义式（ ）A. 0.7lg()1s r Tr P ω==--B. 0.8lg()1s r Tr P ω==--C. 1.0lg()s r Tr P ω==-9. 设Z 为x ，y 的连续函数，，根据欧拉连锁式，有（ ）A. 1x y zZ Z x x y y ⎛⎫⎛⎫∂∂∂⎛⎫=- ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭ B. 1y x Z Z x y x y Z ⎛⎫∂∂∂⎛⎫⎛⎫=- ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭ C. 1y xZ Z x y x y Z ⎛⎫∂∂∂⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭D. 1y Z x Z y y x x Z ∂∂∂⎛⎫⎛⎫⎛⎫=- ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭ 10. 关于偏离函数M R ，理想性质M *，下列公式正确的是（ ）A. *R M M M =+B. *2R M M M =-C. *R M M M =-D. *R M M M =+11. 下面的说法中不正确的是 ( )（A ）纯物质无偏摩尔量 。
高三物理热学全部题型练习题
高三物理热学全部题型练习题1. 题目：热量和功的关系题目描述：做功时，系统释放了20 J的热量，求该系统的净功。
解答：根据热力学第一定律可知，系统净功等于系统所做的功减去释放的热量。
所以，净功 = 做的功 - 释放的热量。
净功 = 0 J - 20 J = -20 J。
因此，该系统的净功为-20 J。
2. 题目：温度和热量的转移题目描述：一杯水的温度为20℃，将放在室温为25℃的房间内，经过一段时间，杯中水的温度变为22℃。
求该过程中水释放了多少热量。
解答：根据热力学第一定律可知，传热时系统释放的热量等于所吸收的热量。
所以，所释放的热量 = 所吸收的热量。
根据温度的变化可知，水从20℃降到22℃，吸收了25℃的热量。
所释放的热量 = 25 J。
因此，该过程中水释放了25 J的热量。
3. 题目：理想气体的升压等温过程题目描述：一摩尔理想气体初时体积为1 L，压强为1 atm，最后体积变为2 L，求该过程中系统吸收的热量。
解答：根据理想气体的状态方程 PV = nRT，其中P为压强，V为体积，n为物质的摩尔数，R为气体常数，T为温度。
由于该过程为等温过程，所以温度保持不变。
即T1 = T2。
根据理想气体的状态方程可得，P1V1 = P2V2。
代入已知数据可得，1 atm × 1 L = P2 × 2 L。
解得P2 = 0.5 atm。
由于等温过程中吸收的热量等于外界对系统所做的功，而理想气体的等温过程的功为：W = nRT × ln(V2/V1)。
代入已知数据可得，W = (1 mol × 0.0821 atm L/mol K × T) × ln(2/1)。
由于T1 = T2，所以T取任意值均可。
假设T = 300 K，代入可得W ≈ 0.08 J/mol。
因此，该过程中系统吸收的热量约为0.08 J/mol。
4. 题目：热机的效率题目描述：一台热机从高温热源吸收300 J的热量，向低温热源释放150 J的热量。
热学部分--第九十章习题
热学部分--第九⼗章习题热学部分习题第九章热⼒学⼀、选择题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) 任意过程16. 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28. 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042. 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T 9-1-34图(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．[ ]⼆、填空题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．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．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；(D)(C)(A)(B)1 T9-2-17图2(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．第10章⽓体动理论⼀、选择题1. ⼀理想⽓体样品, 总质量为M, 体积为V , 压强为p, 绝对温度为T, 密度为ρ, 总分⼦数为N, k 为玻尔兹曼常数, R 为⽓体普适常数, 则其摩尔质量可表⽰为[ ] (A)MRT pV (B) pV MkT (C) p kT ρ (D) p RT ρ4. ⼀容器中装有⼀定质量的某种⽓体, 下列所述中是平衡态的为[ ] (A) ⽓体各部分压强相等 (B) ⽓体各部分温度相等(C) ⽓体各部分密度相等 (D) ⽓体各部分温度和密度都相等5. ⼀容器中装有⼀定质量的某种⽓体, 下⾯叙述中正确的是[ ] (A) 容器中各处压强相等, 则各处温度也⼀定相等(B) 容器中各处压强相等, 则各处密度也⼀定相等(C) 容器中各处压强相等, 且各处密度相等, 则各处温度也⼀定相等(D) 容器中各处压强相等, 则各处的分⼦平均平动动能⼀定相等7. 理想⽓体的压强公式k 32εn p =可理解为 [ ] (A) 是⼀个⼒学规律 (B) 是⼀个统计规律(C) 仅是计算压强的公式 (D) 仅由实验得出8. 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p 1和p 2，则两者的⼤⼩关系是：[ ] (A) p 1> p 2 (B) p 1< p 2 (C) p 1＝p 2 (D)不确定的12. 对于⼀定质量的理想⽓体, 以下说法中正确的是[ ] (A) 如果体积减⼩, ⽓体分⼦在单位时间内作⽤于器壁单位⾯积的总冲量⼀定增⼤(B) 如果压强增⼤, ⽓体分⼦在单位时间内作⽤于器壁单位⾯积上的总冲量⼀定增⼤(C) 如果温度不变, ⽓体分⼦在单位时间内作⽤于器壁单位⾯积上的总冲量⼀定不变(D) 如果压强增⼤, ⽓体分⼦在单位时间内作⽤于器壁单位⾯积上的总冲量⼀定减⼩13. 对于kT 23k =ε中的平均平动动能k ε和温度T 可作如下理解 [ ] (A) k ε是某⼀分⼦的平均平动动能(B) k ε是某⼀分⼦的能量长时间的平均值(C) k ε是温度为T 的⼏个分⼦的平均平动动能(D) ⽓体的温度越⾼, 分⼦的平均平动动能越⼤15. 在刚性密闭容器中的⽓体, 当温度升⾼时, 将不会改变容器中[ ](A) 分⼦的动能 (B) ⽓体的密度 (C) 分⼦的平均速率 (D) ⽓体的压强17. 两种不同的⽓体, ⼀瓶是氦⽓, 另⼀瓶是氮⽓, 它们的压强相同, 温度相同, 但容积不同, 则[ ] (A) 单位体积内的分⼦数相等 (B) 单位体积内⽓体的质量相等(C) 单位体积内⽓体的内能相等 (D) 单位体积内⽓体分⼦的动能相等26. 某容积不变的容器中有理想⽓体, 若绝对温度提⾼为原来的两倍, ⽤p 和k ε分别表⽰⽓体的压强和⽓体分⼦的平均动能, 则[ ] (A) p 、k ε均提⾼⼀倍 (B) p 提⾼三倍, k ε提⾼⼀倍(C) p 、k ε均提⾼三倍 (D) p 、k ε均不变29. 在⼀定速率v 附近麦克斯韦速率分布函数f (v)的物理意义是: ⼀定量的理想⽓体在给定温度下处于平衡态时的[ ] (A) 速率为v 时的分⼦数 (B) 分⼦数随速率v 的变化(C) 速率为v 的分⼦数占总分⼦数的百分⽐(D) 速率在v 附近单位速率区间内的分⼦数占总分⼦数的百分⽐32. 关于麦⽒速率分布曲线, 有下列说法, 其中正确的是 [ ] (A) 分布曲线与v 轴围成的⾯积表⽰分⼦总数 (B) 以某⼀速率v 为界,两边的⾯积相等时, 两边的分⼦数也相等 (C) 麦⽒速率分布曲线下的⾯积⼤⼩受⽓体的温度与分⼦质量的影响(D) 以上说法都不对33. 在平衡态下, 理想⽓体分⼦速率区间v 1 ~ v 2内的分⼦数为 [ ] (A)f v v v v ()d 12? (B) Nf v v v v ()d 12? (C)vf v v v v ()d 12? (D) f v v v v ()d 12?35. 在平衡态下, 理想⽓体分⼦速率在区间v 1 ~ v 2内的概率是[ ] (A)f v v v v ()d 12? (B) Nf v v v v ()d 12? (C)vf v v v v ()d 12? (D) f v v v v ()d 12?T 10-1-32图 OT 10-1-33图 O12 T 10-1-35图 O1238. f (v)是理想⽓体分⼦在平衡状态下的速率分布函数, 物理式Nf v v v v ()d 12?的物理意义是[ ] (A) 速率在v 1 ~ v 2区间内的分⼦数(B) 速率在v 1 ~ v 2区间内的分⼦数占总分⼦数的百分⽐(C) 速率在v 1 ~ v 2之间的分⼦的平均速率(D) 速率在v 1 ~ v 2区间内的分⼦的⽅均根速率41. 设T10-1-41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 ＝ 444. 在⼀封闭容器中装有1mol 氮⽓(视为理想⽓体), 当温度⼀定时，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46. 体积恒定时, ⼀定质量理想⽓体的温度升⾼, 其分⼦的[ ] (A) 平均碰撞次数将增⼤ (B) 平均⾃由程将增⼤(C) 平均碰撞次数将减⼩ (D) 平均⾃由程将减⼩47. ⼀定质量的理想⽓体等压膨胀时, ⽓体分⼦的[ ] (A) 平均⾃由程不变 (B) 平均碰撞频率不变(C) 平均⾃由程变⼩ (D) 平均⾃由程变⼤61. 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．上述说法中正确的是：[ ] (A) (1)、(2)、(4) (B) (1)、(2)、(3)(C) (2)、(3)、(4) (D) (1)、(3)、(4)⼆、填空题T 10-1-41图 O1. 设某理想⽓体体积为V , 压强为p, 温度为T, 每个分⼦的质量为m ，玻尔兹曼恒量为k, 则该⽓体的分⼦总数可表⽰为．17. f (v)是理想⽓体分⼦在平衡状态下的速率分布函数, 则式?21d )(v v v v f 的物理意义是：19. 图⽰氢⽓分⼦和氧⽓分⼦在相同温度下的麦克斯韦速率分布曲线．则氢⽓分⼦的最概然速率为______________，氧分⼦的最概然速率为____________． 23. T10-2-23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)是⽓分⼦的速率分布曲线；曲线(c )是⽓分⼦的速率分布曲线．T 10-2-19图O )s1-?T10-2-23图 O。
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4.5.2分别通过下列过程把标准状态下的0.14kg氮气压缩为原体积的一半：（1）等温过程；（2）绝热过程；（3）等压过程。试分别求出在这些过程中气体内能的改变，传递的热量和外界对气体所做的功，设氮气可看做理想气体，且 。
5.3.11已知24℃，2982.4Pa的饱和水蒸气的比焓（比焓是单位质量的焓）是2545.0kJ·kg-1，而在同样条件下的水的比焓是100.59 kJ·kg-1，求1kg这种水蒸气变为在相同条件下的水的熵变。
第六章
6.3.2在深为2.0m的水池底部产生许多直径为 的气泡，当它们等温地上升到水面上时，这些气泡的直径是多大？设水的表面张力系数为 。
6.4.5在标准大气压和100℃时，单位质量水的熵为 ，相同条件下单位质量水蒸气的熵是 ，试问在此温度下的汽化热是多少？
6.5.2已知水在下列温度下的饱和蒸汽压，试问水在278K时的汽化热是多少？
4.5.5室温下一定量理想气体氧的体积为2.3L，压强为0.1MPa，经过一多方过程后体积变为4.1L，压强为0.052MPa，试求（1）多方指数；（2）内能的变化；（3）吸收的热量；（4）氧膨胀时对外界所做的功，设氧的 。
4.5.6 1mol理想气体氦，原来的体积为8.0L，温度为27℃，设经过准静态绝热过程体积被压缩
3.6.4显像管的灯丝到荧光屏的距离为20cm。要使灯丝发射的电子有90%直接到达荧光屏上，在途中不与空气分子相碰，问显像管至少要保持何等的真空度？设空气分子有效直径为3.0×10-10m，气体温度为27℃。
3.7.1气体的平均自由程可通过实验测定（例如由测量气体的黏度算出气体的平均自由程）。现在测得t=20℃，压强为1.0×105Pa时氩和氦的平均自由程分别为 , 试问：（1）氮和氩的有效直径之比是多少？（2）t=20℃，p=2.0×104Pa时 等于多少？（3）t=-40℃，p=1.0×105Pa时 等于多少？
3.5.1既然可把分子碰撞有效直径理解为两分子作对心碰撞时两分子质心间的最短距离，我们就可以把被碰撞的分子看作半径为d的刚性球，所有参与碰撞的分子都可看作质点。试利用 算出单位时间内碰撞在半径为d的刚性球面上的平均分子数，从而导出气体分子间平均碰撞频率的表达式。
3.5.3某粒子加速器中，粒子在压强为1.33×10-4Pa、温度为273K的容器中被加速，若气体分子直径为2.0×10-10m，试问气体分子的平均自由程是多少？
2.4.2分子质量为m的气体在温度T处于热平衡，若以vx、vy及vz分别表示分子速度的x、y、z三个分量及其速率，试求下述平均值：（1） ；（2） ；（3） ；（4） ；(5)
2.4.5求麦克斯韦速度分布中速度分量 大于 的分子数占总分子数的比率。
2.5.2一容器被一隔板分成两部分，其中气体的压强分别为 和 ，两部分气体的温度均为T，摩尔质量均为M，试证明：如果隔板上有一面积为A的小孔，则每秒通过小孔的气体质量为
第五章
5．1.2试用反证法证明两绝热线不能相交（注意：不一定是理想气体）。
5.3.1如图5.16（a）所示，1mol氢气（理想气体）在1点的状态参量为V1=0.02m3，T1=300K；3点的状态参量为V3=0.04m3，T3=300K。图中1—3为等温线，1—4为绝热线，1—2和4—3为等压线，2—3为等体线，试分别用如下三条路径计算S3—S1：（1）1—2—3；（2）1—3；（3）1—4—3.
2.6.9已知温度为T的理想气体在重力场中处于平衡状态时的分布函数为
其中z为由地面算起的高度。（1）试求出系数A。（2）试写出一个分子其x、y坐标可任意取，z坐标处于 ，其速度处于 、 、 间的概率。（3）试写出一个分子其x、y、z坐标及 、 均可任取，但 处于 间的概率。（4）一个分子 、 、 及x、y坐标均可任取，其高度处于 间的概率是多少？
6.3.3将一充满水银的气压计下端浸在一个广阔的盛水银的容器中，其读数为 。（1）求水银柱的高度。（2）考虑到毛细现象后，真正的大气压强多大？已知毛细管直径 ，接触角 ，水银的表面张力系数 。（3）若允许误差0.1%，试求毛细管直径所能允许的最小值。
6.4.4假设从T=300K的液面释放一个分子需0.05eV，试问以 为单位所表示的汽化热是多少？
3.7.2在标准状态下，氦气的黏度为η1，氩气的黏度为η2，它们的摩尔质量分别为M1和M2.试问（1）氦原子与氦原子碰撞的碰撞截面σ1和氩原子与氩原子碰撞的碰撞截面σ2之比等于多少？（2）氦的热导系数1与氩的热导系数2之比等于多少？（3）氦的扩散系数D1与氩的扩散系数D2之比等于多少？
第四章
4.2.1 1mol气体作准静态等温膨胀，由初体积 变成终体积 ，试计算这过程中所做的功。若状态方程式是：
图5.16
5.3.5有一热机循环，它在T—S图上可表示为其半长轴及半短轴分别平行于T轴及S轴的椭圆。循环中熵的变化范围为从S0到3S0，T的变化范围为T0到3T0，试求该热机的效率。
5.3.8在一绝热容器里，质量为m、温度为T1的液体和相同质量但温度为T2的液体在一定压强下混合后达到新的平衡态；求系统从初态到终态熵的变化，并说明熵是增加的，设已知液体比定压热容为cp是常量。
(R、b是常量)
（R=常量， ）
4.4.2已知范德瓦尔斯气体状态方程为 ，其内能 其中a、b、c、d均为常量，试求：（1）该气体从 等温膨胀到 时所做的功；（2）该气体在定体下温度升高 所吸收的热量。
4.4.4实验数据表明，在0.1MPa，300~1200K范围内铜的摩尔定压热容为 ，其中 ， ，试计算在0.1MPa下，温度从300K增到1200K时铜的摩尔焓的改变。
2.7.1求常温下质量m1=3.00g的水蒸气与m2=3.00g的氢气组成的混合理想气体的定体摩尔热容。
2.7.2某种气体分子由四个原子组成，他们分别处在四面体的四个顶点上。（1）求这种分子的平动自由度数、转动自由度数和振动自由度数；（2）根据能量均分定理求这种气体的定体摩尔热容
2.7.4有一种生活在海洋中的单细胞浮游生物，它完全依赖热运动能量的推动在海中浮游，以便经常与新鲜的食物相接处。已知海水温度为27℃，这种生物的质量为 ，试问他的方均根速率是多大？在一天中它浮游的平均总路程是多大？
4.5.9证明若理想气体按 的规律膨胀，则气体在该过程中的热容C可由下式表示 。
4.5.13下面描述一测量气体比热容比 的方法。理想气体被封在直立气缸中，活塞上放一重物，重物、活塞总重量为m，活塞与气缸有同样截面积A，气体是被密封的，活塞气缸间的摩擦很小，大气压强为 ，活塞保持平衡时气体体积为 ，现使活塞偏离平衡位置一距离后释放，活塞就以频率 振动起来，由于气体来不及与外界交换热能量，所以气体压强及体积的改变是绝热的，试利用m、g、A、 、 及 来表示 。
2.5.7当液体与其饱和蒸汽共存时，气化率与凝结率相等，设所有碰到液面上的蒸汽分子都能凝结为液体，并假定当把液面上的蒸汽迅速抽去时，液体的气化率与存在饱和蒸汽时的气化率相同，已知水银在0℃时的饱和蒸汽压为0.0246N·m-2，问每秒通过每平方厘米液面有多少千克水银向真空气化。
2.6.8在等温大气模式中，设气温为5℃，同时测得海平面的大气压和山顶的气压分别为 和 ，试问山顶海拔为多少？
4.6.1已知某种理想气体在p-V图上的等温线与绝热线的斜率之比为0.714，现1mol该理想气体在p-T图上经历如图4.29所示的循环，试问：（1）该气体的 是多少？（2）该循环中的功是多少？（3）循环效率是多少？
图4.29
4.6.4理想气体经历一卡诺循环，当热源温度为100℃、冷却器温度为0℃时，作净功800J，今若维持冷却器温度不变，提高热源温度，使净功增为 ，则这时（1）热源的温度为多少？（2）效率增大到多少？设这两个循环都工作于相同的两绝热线之间。
《热学习题》
2012-2013-2
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第二章
2.2.1在图2.28中列出了某量x的值的三种不同的概率分布函数的图线.试对于每一种图线求出常数A的值,使在此值下函数成为归一化函数.然后计算x和x2的平均值,在(a)情形下还求出|x|的平均值.
2.3.2求速率在区间vp~1.01vp内的气体分子数占总分子数的比率.
第三章
3.1.1一细金属丝将一质量为m，半径为R的均质圆盘沿中心轴铅垂吊住。盘能绕轴自由转动。盘面平行于一大的水平板，盘与平板间充满粘度为的液体。初始时盘以角速度0旋转。假设圆盘面与大平板间距为d，且圆盘下方液体的任一竖直直线上的速度梯度相等，试问在时间为t时盘的旋转角速度是多少？
3.3.1组成地壳和地球表层的石头的热导率为2W·m-1·K-1.从地球内部向外表面单位面积的热流大约为20 mW·m-2.（1）设地球表面的温度为300 K。试估计，在深度为1 km、10 km、100 km处的温度。（2）估计在什么深度中温度为1600℃。在此温度时地壳变成具有延伸性，使得其上的板块可以缓慢移动。
2.3.5(1)某气体在平衡温度T2时的最概然速率与它在平衡温度T1时的方均根速率相等,求T2/T1.(2)已知这种气体的压强为p,密度为ρ,试导出其方均根速率的表达式.
2.3.7已知温度为T的混合理想气体由分子质量为m1的v1mol分子及由分子质量为m2的 mol分子所组成，试求：（1）它们的速率分布；（2）平均速率。