大学物理气体动理论热力学基础复习题及答案详解
大学物理气体的动理论习题答案
（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. 两 容 积 不 等 的 容 器 内 分 别 盛 有 He 和 N2 ， 若 它 们 的 压 强 和 温 度 相 同 ， 则 两 气 体
9．速率分布函数 f(v)的物理意义为：
[B ]
（A）具有速率 v 的分子占总分子数的百分比。
（B）速率分布在 v 附近的单位速率间隔中的分子数占总分子数的百分比。
（C）具有速率 v 的分子数。
（D）速率分布在 v 附近的单位速率间隔中的分子数。
1
10．设 v 代表气体分子运动的平均速率，vP 代表气体分子运动的最可几速率，( v2 )2 代表
℃升高到 177℃，体积减小一半。试求：
（1）气体压强的变化；
（2）气体分子的平均平动动能的变化；
（3）分子的方均根速率为原来的倍数。
解：
（1）由
p1V1 T1
p2V2 T2
,
代入T1
=300K，T2
=450K，V2
=
1 2
V1可得
p2 =3p1
即压强由p1变化到了3 p1。
（2）分子的平均平动动能
（D） 6 p1 。
5. 一瓶氦气和一瓶氮气，两者密度相同，分子平均平动动能相等，而且都处于平衡状态， 则两者[ C ]
（A）温度相同，压强相等； （B）温度，压强都不相同； （C）温度相同，但氦气的压强大于氮气压强； （D）温度相同，但氦气的压强小于氮气压强。
6．1mol 刚性双原子分子理想气体，当温度为 T 时，其内能为
大学物理吉林大学第5章气体动理论练习及答案
解 (1) pV m RT M mRT RT 28.0 103kg
M
pV p
(2) 2 3RT 493m / s
M
(3)
E平
n 3 kT 2
3 2
p
1.5 103 J
3 设某系统由N个粒子组成，粒子的速率分布如图所示。 求
5．三个容器A、B、C 中装有同种理想气体，其
分子数密度相同，而方均根速率之比为1：2：4, 则其压强之比pA : pB : pC为： A．1 ∶ 2 ∶ 4 B．4∶ 2 ∶ 1 C．1 ∶ 4 ∶ 16 D．1∶ 4 ∶ 8
2 T
p nkT
6．在一封闭容器内，理想气体分子的平均速率
提高为原来的2倍，则
第五章 气体动理论
一、选择题
k
3 2
kT
p nkT
1．两瓶不同种类的气体，其分子的平均平动动能相等，
但分子密度不同，则
A．温度相同，压强相同; B．温度不同，压强相同
C．温度相同，压强不同 ; D．温度不同，压强不同
2．在一密闭容器中，储有A、B、C三种理想气体，
处于平衡状态．A种气体的分子数密度为n1，它产生 的压强为p1，B种气体的分子数密度为2n1，C种气体 的分子数密度为3 n1，则混合气体的压强p为（ ）
3R
4R
5R
2R
10．设 代表气体分子运动的平均速率。 P代表
气体分子运动的最可几速率, 2代表气体分子运动
的方均根速率。处于平衡状态下的理想气体，三
种速率的关系为
A． 2 P
B． P 2
C．P 2
D． P 2
2022大学物理B-第7章气态动理论答案
第7章 气体动理论练习题一、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 ，R 是摩尔气体常量，k 称为玻耳兹曼常量，则该理想气体的分子数为[ B ](A) pV/m. (B) pV/(kT).(C) pV/(RT). (D) pV/(mT).2、下列各式中哪一式表示气体分子的平均平动动能？（式中M 为气体的质量，m 为气体分子质量，N 为气体分子总数目，n 为气体分子数密度，mol M 为摩尔质量，A N 为阿伏加得罗常量）[ A ] (A)pV M m 23. (B) pV M M mol 23. (C) npV 23. (D) pV N MM A 23mol . 3、根据经典的能量按自由度均分原理，每个自由度的平均能量为[ C ](A) kT /4. (B)kT /3.(C) kT /2. (D)kT.4、在20℃时，单原子理想气体的内能为[ D ](A)部分势能和部分动能. (B)全部势能. (C)全部转动动能.(D)全部平动动能. (E)全部振动动能.5、如果氢气和氦气的温度相同，摩尔数也相同，则[ B ](A)这两种气体的平均动能相同. (B)这两种气体的平均平动动能相同.(C)这两种气体的内能相等. (D)这两种气体的势能相等.6、在一密闭容器中，储有A 、B 、C 三种理想气体，处于平衡状态．A 种气体的分子数密度为n 1，它产生的压强为p 1，B 种气体的分子数密度为2n 1，C 种气体的分子数密度为3 n 1，则混合气体的压强p 为［D ］(A) 3 p 1． (B) 4 p 1．(C) 5 p 1． (D) 6 p 1．7、在容积V ＝4×10-3 m 3的容器中，装有压强P ＝5×102 Pa 的理想气体，则容器中气体分子的平动动能总和为［B ］(A) 2 J ． (B) 3 J ．(C) 5 J ． (D) 9 J ．8、若室内生起炉子后温度从15℃升高到27℃，而室内气压不变，则此时室内的分子数减少了［B ］(A) 0.500． (B) 400.(B) 900． (D) 2100．9、麦克斯韦速率分布曲线如图所示，图中A 、B 两部分面积相等，则该图表示［ D ］(A) 0v 为最概然速率．(B) 0v 为平均速率．(C) 0v 为方均根速率．(D) 速率大于和小于0v 的分子数各占一半.0 v二、填空题 1、有一个电子管，其真空度（即电子管内气体压强）为1.0×10-5 mmHg ，则27 ℃ 时管内单位体积的分子数为_________________ ．(玻尔兹曼常量k ＝1.38×10-23 J/K , 1 atm=1.013×105 Pa =76 cmHg )解：nkT p =故3001038.176010013.1100.12355⨯⨯⨯⨯⨯⨯==--kT p n =3.2×1017 /m 32、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。
《大学物理》期末考试复习题(气体动理论与热力学基础)
《大学物理》B 章节复习题-气体动理论与热力学基础一、选择题气体动理论置于容器内的气体，如果气体内各处压强相等，或气体内各处温度相同，则这两种情况下气体的状态(A) 一定都是平衡态．(B) 不一定都是平衡态．(C) 前者一定是平衡态，后者一定不是平衡态．(D) 后者一定是平衡态，前者一定不是平衡态． ［ ］答案：B一定量的理想气体，其状态改变在p－T图上沿着一条直线从平衡态a到平衡态b(如图)．［］(A)这是一个膨胀过程．(B)这是一个等体过程．(C)这是一个压缩过程．(D)数据不足，不能判断这是那种过程．答案：C12如果为等体过程，应为过原点的一条直线。
连接Oa与Ob辅助线进行研究。
13 一定量的理想气体，其状态在Ｖ－T图上沿着一条直线从平衡态ａ改变到平衡态ｂ（如图）．（Ｂ）这是一个吸热升压过程．（Ｃ）这是一个吸热降压过程．（Ｄ）这是一个绝热降压过程．［ C ］一氧气瓶的容积为V ，充了气未使用时的压强为1p ，温度为1T ，使用后瓶内氧气的质量减少为原来的一半，其压强降为2p ，则此时瓶内氧气的温度2T 为( ) (A)1212p p T (B) 2112p p T (C) 121p pT (D) 2112p p T处于平衡状态下的一瓶氦气和一瓶氮气的分子数密度相同，分子的平均平动动能也相同，则下列表述正确的是 （A ）温度、压强均不相同（B ）温度相同，但氦气压强大于氮气的压强 （C ）温度、压强均相同（D ）温度相同，但氦气压强小于氮气的压强[ ] 答案：（ C ）理想气体中仅由温度决定其大小的物理量是（ ）（A ）气体的压强； （B ）气体的内能； （C ）气体分子的平均平动动能； （D ）气体分子的平均速率. 答案：（ C ）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，方均根速率之比为4:2:1::222=C B A v v v ，则其压强之比C B A p p p ::为（A ）1:2:4 （B ）4:2:1 （C ）8:4:1 （D ）16:4:1 [ ] 答案：（ D ）（C B A C B A T T T p p p ::::=）1 mol 非刚性双原子分子理想气体的内能为 （A ）kT 25 （B ）RT 25 （C ）kT 27 （D ）RT 27[ ] 答案：（ D ）理想气体中仅由温度决定其大小的物理量是（A ）气体的压强 （B ）气体的内能 （C ）气体分子的平均平动动能 （D ）气体分子的平均速率[ ] 答案：（ C ）根据能量均分定理，分子的每一自由度所具有的平均能量为（ ）（A ）kT 21 ； （B ）kT ； （C ）kT 23 ； （D ）kT 25. 答案：（ A ）质量为M kg 的理想气体，其分子的自由度为 i ，摩尔质量为μ，当它处于温度为T 的平衡态时，该气体所具有的内能为 （A ）RT （B ）RT i 2（C ）RT M μ （D ）RT iM 2μ [ ] 答案：（ D ）质量为M kg 的刚性三原子分子理想气体，其分子的摩尔质量为μ，当它处于温度为T 的平衡态时，该气体所具有的内能为 ( ) (A)RT M μ27 (B) RT M μ3 (C) RT M μ25 (D) RT Mμ23 答案：（ B ）温度、压强相同的氦气和氧气，它们的分子平均动能ε和平均平动动能k ε的关系为 （A ）ε和k ε都相等 （B ）ε相等，而k ε不相等（C ）k ε相等，而ε不相等（D ）ε和k ε都不相等[ ] 答案：（ C ）热力学基础答案：（ C ）热力学第一定律 内能理想气体的等体过程和等压过程压强、体积和温度都相同（常温条件）的氧气和氦气在等压过程中吸收了相等的热量，它们对外作的功之比为( ) (A) 1:1； (B) 5:9； (C) 5:7； (D) 9:5。
第八、九章 热力学基础 气体动理论 南京大学出版社 习题解答
第八章 气体动理论8-6 目前，真空设备内部的压强可达101001.1-⨯Pa ，在此压强下温度为27℃时1m 3体积中有多少个气体分子?解：由 nKT p =得10103231011024510(m )13810300p n KT ---⋅⨯===⋅⨯⋅⨯⨯8-7 每秒有1023个氧分子以500m·s -1的速度沿与器壁法线成45º角的方向撞在面积为4102-⨯m 2的器壁上，问这群分子作用在器壁上的压强为多大?解：每个分子对器壁碰撞时，对器壁的作用冲量为 02cos45f t mv ∆= 每秒内全部N 个分子对器壁的作用冲量，即冲力为02cos 45F N mv =⋅根据压强定义式得：233023442cos 451023210500cos 456021021018810(Pa)F N mv p S S --===创创?=状创=状8-8 有N 个粒子，其速率分布函数为 d ()d Nf v C N v== （0<v <0v ） 0)(=v f （v >0v ） （1） 画出该粒子的速率分布曲线 （2） 由0v 求出常量C （3） 求粒子的平均速率解: （1）粒子的速率分布曲线如图2-2所示 （2） 由于0100()d d v f v v C v Cv ==⎰⎰由分布函数的归一化条件()0d 1f v v ∞=⎰，得01Cv =则1C v =（3） 粒子平均速率为0001()d d 2V v v vf v v vv v ∞===⎰⎰8-9 某些行星的温度可达到81.010K ⨯，这是发生核聚变（热核反应）所需的温度，在此温度下的恒星可视为由质子组成。
试求：（1）质子的平均动能；（2）质子的方均根速率。
（大量质子可视为由质点组成的理想气体） 解（1）将质子视为理想气体，2381533kT 1.3810110 2.0710(J)22ε--==⨯⨯⨯⨯=⨯（2）质子的方均根速率为：61.5810(m/s)===⨯8-10. 储有氧气的容器以速度s /m 100v =运动，假设该容器突然停止，全部定向运动的动能都变为气体分子热运动的动能，容器中氧气的温度将会上升多少？ 解： 容器作匀速运动，由于体积和压强不变，所以容器内的温度不变。
大学物理第十一章 气体动理论习题详细答案
第十一章气体动理论习题详细答案一、选择题1、答案：B解：根据速率分布函数()f v的统计意义即可得出。
()f v表示速率以v为中心的单位速率区间内的气体分子数占总分子数的比例，而dvvNf)(表示速率以v为中心的dv速率区间内的气体分子数，故本题答案为B。
2、答案：A解：根据()f v的统计意义和pv的定义知，后面三个选项的说法都是对的，而只有A不正确，气体分子可能具有的最大速率不是pv，而可能是趋于无穷大，所以答案A正确。
3、答案：Armsv=据题意得222222221,16H O H HH O O OT T T MM M T M===，所以答案A正确。
4、由理想气体分子的压强公式23kp nε=可得压强之比为：Ap∶Bp∶Cp＝n A kAε∶n B kBε∶n C kCε＝1∶1∶15、氧气和氦气均在标准状态下，二者温度和压强都相同，而氧气的自由度数为5，氦气的自由度数为3，将物态方程pV RTν=代入内能公式2iE RTν=可得2iE pV=，所以氧气和氦气的内能之比为5 : 6，故答案选C。
6、解：理想气体状态方程PV RTν=，内能2iU RTν=(0mMν=)。
由两式得2U iPV=，A、B两种容积两种气体的压强相同，A中，3i=；B中，5i=，所以答案A正确。
7、由理想气体物态方程'mpV RTM=可知正确答案选D。
8、由理想气体物态方程pV NkT=可得气体的分子总数可以表示为PVNkT=，故答案选C。
9、理想气体温度公式21322k m kTευ==给出了温度与分子平均平动动能的关系，表明温度是气体分子的平均平动动能的量度。
温度越高，分子的平均平动动能越大，分子热运动越剧烈。
因此，温度反映的是气体分子无规则热运动的剧烈程度。
由于k ε是统计平均值，因而温度具有统计意义，是大量分子无规则热运动的集体表现，对个别分子或少数分子是没有意义的。
故答案选B 。
10、因摩尔数相同的氢气和氦气自由度数不同，所以由理想气体的内能公式2i E RT ν=可知内能不相等；又由理想气体温度公式21322k m kT ευ==可知分子的平均平动动能必然相同，故答案选C 。
大学物理复习-第五六章
E与(1) 相同．
W = Q E＝417 J
4分
(3)
Q =0，E与(1) 同
W = E=623 J (负号表示外界作功)
3分
28
10、一定量的理想气体，由状态a经b到达c． (如图，abc为一直线)求此过程中 (1) 气体对外作的功； (2) 气体内能的增量； (3) 气体吸收的热量．(1 atm＝1.013×105 Pa)
件___0 _f_(__) _d___1__，此条件的物理意义是:
分子速率处于（0~∞ ）区间的分子数占总分子数
的百分比为1 .
2．若f()为气体分子速率分布函数,N为气体分子
总数，m为分子质量，则
2 1m 2Nf ( )d的物理
1 2
意义为速__率__在__速_率__间__隔___1～___2_之_内__的__分__子_平__均__动__能_之__和_。
到50％，若低温热源保持不变，则高温热源的温度应增加
___K．
500
100
8、1 mol 理想气体(设 Cp/CV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(T1， V1)和B点的状态参量(T2，V2)为已知．试求C点的状 态参量：
Vc=____V，2
Tc=___(_V1_/ V_2_) _1 T_1 _____，
解: N22N, M1 2M2, T2 5T1
E2 E1
m
M2 m
M1
3 2
RT2
5 2
RT1
3 5
M1T2 M 2T1
6
第六章 热力学基础
一、热力学第一定律
二、四个过程
内能增量
E
m' M
2022大学物理B-第8章热力学基础答案 (1)
第8章 热力学基础练习题一、选择题1、一定量的某种理想气体起始温度为T ，体积为V ，该气体在下面循环过程中经过三个平衡过程：(1) 绝热膨胀到体积为2V ，(2)等体变化使温度恢复为T ，(3) 等温压缩到原来体积V ，则此整个循环过程中［A ］(A) 气体向外界放热 (B) 气体对外界作正功(C) 气体内能增加 (D) 气体内能减少2、一定量某理想气体按pV 2＝恒量的规律膨胀，则膨胀后理想气体的温度［B ］ (A) 将升高． (B) 将降低． (C) 不变． (D)升高还是降低，不能确定．3、一定量的理想气体经历acb 过程时吸热500 J ．则经历acbda 过程时，吸热为［B ］ (A) –1200 J ． (B) –700 J.(C) –400 J ． (D) 700 J ．4、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S 1和S 2，则二者的大小关系是［B ］ (A) S 1 > S 2． (B) S 1 = S 2．(C) S 1 < S 2． (D) 无法确定．5、对于室温下的双原子分子理想气体，在等压膨胀的情况下，系统对外所作的功与从外界吸收的热量之比W / Q 等于［D ］ (A) 2/3． (B) 1/2．(C) 2/5． (D) 2/7．6、有两个相同的容器，容积固定不变，一个盛有氨气，另一个盛有氢气（看成刚性分子的理想气体），它们的压强和温度都相等，现将5J 的热量传给氢气，使氢气温度升高，如果使氨气也升高同样的温度，则应向氨气传递热量是［A ］(A) 6 J. (B) 5 J.(C) 3 J. (D) 2 J. 解：这是等容过程，做功为零，根据热力学第一定律：Vp S 1S 2)(21212T T R iE E Q -=-=ν氢气为双原子分子，自由度为5，氨气为多原子分子，自由度为6，体积、压强和温度相等，意味着两者摩尔数相同氢气吸热为5)(2512121=-=-=T T R E E Q ν氨气吸热为)(2612122T T R E E Q -=-=ν有5612=Q Q ，故62=Q 7、一定量某理想气体所经历的循环过程是：从初态(V 0,T 0)开始，先经绝热膨胀使其体积增大1倍，再经等体升温回复到初态温度T 0，最后经等温过程使其体积回复为V 0，则气体在此循环过程中［B ］ (A) 对外作的净功为正值． (B) 对外作的净功为负值． (C) 内能增加了． (D) 从外界净吸的热量为正值．8、某理想气体状态变化时，内能随体积的变化关系如图中AB 直线所示．A →B 表示的过程是［A ］ (A) 等压过程． (B) 等体过程．(C) 等温过程． (D) 绝热过程．9、一定质量的理想气体完成一循环过程．此过程在V －T 图中用图线1→2→3→1 描写．该气体在循环过程中吸热、放热的情况是[ C ](A) 在1→2，3→1 过程吸热；在2→3 过程放热 (B) 在2→3 过程吸热；在1→2，3→1 过程放热 (C) 在1→2 过程吸热；在2→3，3→1 过程放热 (D) 在2→3，3→1 过程吸热；在1→2 过程放热10、关于可逆过程和不可逆过程有以下几种说法：①可逆过程一定是平衡过程；②平衡过程一定是可逆过程；③不可逆过程发生后一定找不到另一过程使系统和外界同时复原；④非平衡过程一定是不可逆过程．以上说法，正确的是[ C ](A) ①②③. (B) ②③④.(B) ①③④. (D) ①②③④.11、如图所示为一定量的理想气体的p —V 图，由图可得出结论[ C ](A) ABC 是等温过程. (B) B A T T >. (C) B A T T <.(D) B A T T =.12、一摩尔单原子理想气体从初态（1p 、1V 、1T ）准静态绝热压缩至体积为2V 其熵[ A ](A) 增大. (B) 减小.(C) 不变. (D) 不能确定.二、填空题1、已知一定量的理想气体经历p －T 图上所示的循环过程，图中各过程的吸热、放热情况为： (1) 过程1－2中，气体__________． (2) 过程2－3中，气体__________．(3) 过程3－1中，气体__________． 答案：吸热；放热；放热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．答案： BM 、CM ；CM解：如果以C Q B T A T T T T T ,,,,分别表示A 、T 、B 、Q 、C 点的温度，显然C Q B T A T T T T T >>>>，而MT 是等温线，T M T T =故有：M A T T >，AM 是降温过程C B M T T T >>，BM 、CM 是升温过程A E E Q +-=12三个过程中，体积是被压缩的，A 都是负的，即A<0, AM 过程是降温过程，p TO1 23)33m -0)(2<-=-A M A M T T R iE E ν0<+-=A E E Q A M AM ，AM 过程是放热的 BM 过程是升温的0)(2>-=-B M B M T T R iE E ν功为过程曲线所围面积QM BM A A >=)(2Q M Q M T T R iE E -=-ν 由于Q B T T >所以Q M B M T T T T -<-B M B M Q M Q M E E T T R iT T R i E E -=->-=-)(2)(2νν 即B M BM E E A ->0<+-=BM B M BM A E E QBM 过程是放热的 CM 过程是升温的0)(2>-=-C M C M T T R iE E νQM CM A A <=)(2Q M Q M T T R iE E -=-ν 由于Q C T T <Q M C M T T T T ->-C M C M Q M Q M E E T T R iT T R i E E -=-<-=-)(2)(2νν 即C M CM E E A ->0>+-=CM C M CM A E E QCM 过程是吸热的3、有ν摩尔理想气体，作如图所示的循环过程acba ，其中acb 为半圆弧，b -a 为等压线，p c =2p a ．令气体进行a -b 的等压过程时吸热Q ab ，则在此循环过程中气体净吸热量 Q _______Q ab ． (填入：＞，＜或＝) 答案：<解：根据热力学第一定律，循环过程内能变化为零，循环过程的净吸热量为该循环过程曲线所围面积))(2(21)2(212122a c ab a b P P V V V V r Q --=-==πππ)(41)2)(2(21a b a a a a b V V P P P V V -=--=ππ 而等压过程的吸热为：(22)(,R i T T C Q a b m p ab +=-=νν 4、 一定量的某种理想气体在等压过程中对外作功为 200 J ．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.答案： 500 7005、一定量的理想气体，从p ─V 图上状态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，试画出这三种过程的p ─V 图曲线．在上述三种过程中： (1) 气体对外作功最大的是___________过程； (2) 气体吸热最多的是____________过程．答案：等压；等压。
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第12章气体动理论一、填空题：1、一打足气的自行车内胎，若在7℃时轮胎中空气压强为 4.0× 510 pa .则在温度变为37℃，轮胎内空气的压强是。
（设内胎容积不变）2、在湖面下50.0m 深处（温度为 4.0℃），有一个体积为 5 31.0 10 m 的空气泡升到水面上来，若湖面的温度为17.0℃，则气泡到达湖面的体积是。
（取大气压强为5p0 1.013 10 pa ）3、一容器内储有氧气，其压强为 5p0 1.01 10 pa ，温度为27.0℃，则气体分子的数密度为；氧气的密度为；分子的平均平动动能为；分子间的平均距离为。
（设分子均匀等距排列）4、星际空间温度可达 2.7k，则氢分子的平均速率为，方均根速率为，最概然速率为。
5、在压强为 51.1 10 pa 下，氮气分子的平均自由程为66.0 10 cm ，当温度不变时，压强为，则其平均自由程为 1.0mm。
6、若氖气分子的有效直径为82.59 10 cm ，则在温度为600k，压强为21.33 10 pa 时，氖分子1s 内的平均碰撞次数为。
7、如图12-1 所示两条曲线(1)和(2),分别定性的表示一定量的f(v) 某种理想气体不同温度下的速率分布曲线,对应温度高的曲线(1) (2) 是. 若图中两条曲线定性的表示相同温v O 度下的氢气和氧气的速率分布曲线,则表示氧气速率分布曲线的图12-1是.8、试说明下列各量的物理物理意义：（1）12 kT ，（2）32kT ，（3）i2kT ，（4）i2R T，（5）32R T，（6）M iM m ol 2R T。
参考答案：1、 54.43 10 pa 2、5 36.11 10 m3、25 3 3 21 91.2 10 m 1.30 kg m 6.21 10 J 3.45 10 m4、 2 1 2 1 16.1 10 m s 1.83 10 m s 1.50 10 m s25、6.06 pa6、 6 12.60 10 s 7、（2），（2）8、略二、选择题：教材习题12-1，12-2，12-3，12-4. （见课本p207～208）参考答案：12- 1～12-4 C, C, B, B.第十三章热力学基础一、选择题1、有两个相同的容器，容积不变，一个盛有氦气，另一个盛有氢气（均可看成刚性分子）它们的压强和温度都相等，现将 5 J 的热量传给氢气，使氢气温度升高，如果使氦气也升高同样的温度，则应向氦气传递的热量是（）（A） 6 J （B） 5 J （C） 3 J （D） 2 J2、一定量理想气体，经历某过程后，它的温度升高了，则根据热力学定理可以断定：（1）该理想气体系统在此过程中作了功；（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。
以上正确的是：（）（A）（1），（3）（B）（2），（3）（C）（3）（D）（3），（4）3、摩尔数相等的三种理想气体H e、N2 和CO2，若从同一初态，经等压加热，且在加热过程中三种气体吸收的热量相等，则体积增量最大的气体是：（）（A）H e （B）N2（C）CO2 （D）三种气体的体积增量相同4、如图所示，一定量理想气体从体积为V1 膨胀到V2，AB 为等压过P程，AC 为等温过程AD 为绝热过程。
则吸热最多的是：AB （）（A）AB 过程（B）AC 过程（C）AD 过程（D）不能确定CD0 V1 V2 Pa5、卡诺热机的循环曲线所包围的面积从图中abcda 增大为ab’c’，d那a么循环abcda 与ab’c’所d作a的净功和热机效率b b’T1的变化情况是：（）d c’T2cV(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。
6、根据热力学第二定律判断下列哪种说法是正确的是：（）(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够变为有规则运动的能量。
7、理想气体向真空作绝热膨胀（）(A) 膨胀后，温度不变，压强减小．(B) 膨胀后，温度降低，压强减小．(C) 膨胀后，温度升高，压强减小．(D) 膨胀后，温度不变，压强不变．8、1mol 的单原子分子理想气体从状态 A 变为状态B，如果不知是什么气体，变化过程也不知道，但A、B 两态的压强、体积和温度都知道，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.9、有人设计一台卡诺热机(可逆的)．每循环一次可从400 K 的高温热源吸热1800 J，向300 K 的低温热源放热800 J．同时对外作功1000 J，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理论值．10、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．二、填充题1、要使一热力学系统的内能变化，可以通过或两种方式，或者两种方式兼用来完成。
热力学系统的状态发生变化时，其内能的改变量只决定于，而与无关。
2、将热量Q 传给一定质量的理想气体。
（1）若体积不变，热量转化为；（2）若温度不变，热量转化为。
3、卡诺循环是由两个过程和两个过程组成的循环过程。
卡诺循环的效率只与有关，卡诺循环的效率总是（大于、小于、等于）1。
4、一定量理想气体沿a→b→c 变化时作功W abc =615J，气体在b、c 两状态的内能差 E b E 500 J 。
那么气体循环一周，所作净功cW J ，向外界放热为Q J ，等温过程中气体作功Wa bJ 。
5、常温常压下，一定量的某种理想气体（可视为刚性双原子分子），在等压过程中吸热W E为Q，对外作功为W，内能增加为 E ，则=_ _, =_________。
Q Q6、p V 图上封闭曲线所包围的面积表示物理量，若循环过程为逆时针方向，则该物理量为。
（填正或负）7 、一卡诺热机低温热源的温度为27 C, 效率为40% , 高温热源的温度T1 = .8、设一台电冰箱的工作循环为卡诺循环,在夏天工作,环境温度在35 C,冰箱内的温度为0 C,这台电冰箱的理想制冷系数为e= .9、一循环过程如图所示，该气体在循环过程中吸热和V放热的情况是a→b 过程，b→c 过程，c a b→a 过程。
c10、将1kg 温度为010 C 的水置于20 C 的恒温热源内，oT最后水的温度与热源的温度相同，则水的熵变为，热源的熵变为。
（水的比热容为31.310 J kg K ，ln 1.0353 0.035 ）参考答案：一、1、C 2 、C 3 、A 4 、A 5 、D6 、C7 、A8 、B9 、D 10 、A二、1、作功，传热，始末状态，过程2、理想气体的内能，对外作功3、绝热，等温，4、115 J ，500 J ，615 J5、27，576、功，负7 、500 K1 18、7.8 9、吸热，放热，吸热10、146.3 J K , 142.7 J K自测题 5一、选择题1、一定量某理想气体按 2pV 恒量的规律膨胀，则膨胀后理想气体的温度（）（ A ）将升高（B ）将降低（C ）不变（D ）不能确定。
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 ，k 为玻尔兹曼常量，R 为摩尔气体常量，则该理想气体的分子数为（）（ A ）pV m （B ）pV ( kT ) （C ）pV ( RT ) （D ）pV (mT )3、如题 5.1.1 图所示，两个大小不同的容器用均匀的细管相连，管中有一水银作活塞，大容器装有氧气，小容器装有氢气，当温度相同时，水银滴静止于细管中央，试问此时这两种气体的密度哪个大？（）（ A ）氧气的密度大。
（B ）氢气的密度大。
（C ）密度一样大。
（D ）无法判断。
4、若室内生起炉子后温度从015 C 升高到27 C ，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%5、一定量的理想气体，在容积不变的条件下，当温度升高时，分子的平均碰撞次数Z 和平均自由程的变化情况是（）（ A ）Z 增大，不变。
（B ）Z 不变，增大。
（C ）Z 和都增大。
（D ）Z 和都不变。
6、一定量的理想气体，从 a 态出发经过①或②过程到达 b 态，acb 为等温线（如题 5.1.2 图所示），则①，②两过程中外界对系统传递的热量Q1 , Q2 是（）（ A ）Q1 0, Q2 0 （B ）Q1 0, Q 2 0（C ）Q1 0, Q 2 0 （D ）Q1 0, Q2 07、如题 5.1.3 图，一定量的理想气体经历acb 过程时吸热200 J 。
则经历acb da 过程时，吸热为（）（ A ）1200 J （B ）1000 J （C ）700 J （D ）1000 J p a ① 5p 10 paOc②o3 3 V 10 m题5.1.2 图8、一定量的理想气体，分别进行如题 5.1.4 图所示的两个卡诺循环ab cd a 和a b c d a 。
若在P V 图上这两个循环曲线所围面积相等，则可以由此得知这两个循环（）aa b（ A ）效率相等。
b（B ）由高温热源处吸收的热量相等。
（C ）在低温热源处放出的热量相等。
ddcc 题5.1.4 图（D ）在每次循环中对外做的净功相等。
9、“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做功。
”对此说法，有如下几种评论，哪种是正确的？（）（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。
10、一定量的理想气体向真空作绝热自由膨胀，体积由V增至V2 ，在此过程中气体的（）1（ A ）内能不变，熵增加。
（B ）内能不变，熵减少。
（C ）内能不变，熵不变。
（D ）内能增加，熵增加。
二、填空题：1、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）。
2、在定压下加热一定量的理想气体。
若使其温度升高1K 时，它的体积增加了0.005 倍，则气体原来的温度是。