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尔雅大学物理Ⅱ——热学答案(学习通2023课后作业答案)

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尔雅大学物理Ⅱ——热学答案(学习通2023课后作业答案)

第一周 统计物理学基础(1)

第一周测试题

1、尔雅若某种理想气体分子的大学答案方均根速率,气体压强为p,物理则该气体的Ⅱ热密度为________。
A、学答习通
B、案学
C、课后
D、作业

2、尔雅若理想气体的大学答案体积为V,压强为p,物理温度为T,Ⅱ热一个分子的学答习通质量为m, k为玻尔兹曼,R为摩尔气体常量,案学则该理想气体的课后分子数为:
A、pV/m
B、pV/(kT)
C、pV/(RT)
D、pV/(mT)

3、在标准状态下,任何理想气体在1中含有的分子数都等于
A、
B、
C、
D、

4、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
A、3 p1
B、4 p1
C、5 p1
D、6 p1

5、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、
B、
C、
D、0

6、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=1∶2∶4,则其压强之比为:
A、1∶2∶4
B、1∶4∶8
C、1∶4∶16
D、4∶2∶1

7、一定量某理想气体按=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、升高还是降低,不能确定

8、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). 温度的高低反应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)

9、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
A、0.5%
B、4%
C、9%
D、21%

10、已知氢气与氧气的温度相同,请判断下列说法哪个正确?
A、氧分子的质量比氢分子大,所以氧气的压强一定大于氢气的压强
B、氧分子的质量比氢分子大,所以氧气的密度一定大于氢气的密度
C、氧分子的质量比氢分子大,所以氢分子的速率一定比氧分子的速率大
D、氧分子的质量比氢分子大,所以氢分子的方均根速率一定比氧分子的方均根速率大

11、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
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

12、2g氢气与2g氦气分别装在两个容积相同的封闭容器内,温度也相同。(氢气视为刚性双原子分子)。求:(1)氢分子与氦分子的平均平动动能之比;(2)氢气与氦气压强之比。
A、
B、
C、
D、

13、若f(v)为气体分子速率分布函数,N为分子总数,m为分子质量,则的物理意义是
A、速率为v2的各分子的总平动动能与速率为v1的各分子的总平动动能之差
B、速率为v2的各分子的总平动动能与速率为v1的各分子的总平动动能之和
C、速率处在速率间隔v1~v2之内的分子的平均平动动能
D、速率处在速率间隔v1~v2之内的分子的平均动能之和

14、设某种气体的分子速率分布函数为f(v),则速率在v1─v2区间内的分子的平均速率为
A、
B、
C、
D、

15、设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;令和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; /=4
B、图中a表示氧气分子的速率分布曲线; /=1/4
C、图中b表示氧气分子的速率分布曲线; /=1/4
D、图中b表示氧气分子的速率分布曲线; /=4

16、下列各图所示的速率分布曲线,哪一图中的两条曲线能是同一温度下氮气和氦气的分子速率分布曲线?
A、
B、
C、
D、

17、在一容积不变的封闭容器内理想气体分子的平均速率若提高为原来的2倍,则
A、温度和压强都提高为原来的2倍
B、温度为原来的2倍,压强为原来的4倍
C、温度为原来的4倍,压强为原来的2倍
D、温度和压强都为原来的4倍

18、以下各式哪个表示速率大于v1的分子的速率平均值
A、
B、
C、
D、

19、已知一定量的某种理想气体,在温度T1与T2时的分子最概然速率分别为Vp1和Vp2,分子速率分布函数的最大值分别为f(Vp1)和f(Vp2)。若T1>T2则
A、
B、
C、
D、

20、若氧分子[O2]气体离解为氧原子[O]气后,其热力学温度提高一倍,则氧原子的平均速率是氧分子的平均速率的多少倍
A、1/
B、
C、2
D、4

21、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为
A、
B、
C、
D、

22、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
A、v0为最概然速率
B、v0为平均速率
C、v0为方均根速率
D、速率大于和小于v0的分子数各占一半

23、两种不同的理想气体,若它们的最概然速率相等,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

24、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,N0为阿伏伽德罗常数)
A、
B、
C、
D、

25、在容积的容器中、装有压强为的理想气体,则容器中气体分子的平动动能总和为
A、101.3J
B、303.9J
C、607.8J
D、1215.6J

26、若某种理想气体分子的方均根速率,气体压强为,则该气体的密度为
A、
B、
C、
D、

27、有一截面均匀的封闭圆筒,中间被一光滑的活塞分割成两边,如果其中的一边装有0.1kg某一温度的氢气,为了使活塞停留在圆通的正中央,则另一边应装入同一温度的氧气质量为:
A、1/16kg
B、0.8kg
C、1.6kg
D、3.2kg

28、在一封闭容器内有一定质量的理想气体。(1)当温度升高到原来的二倍时,则压强增大到原来的四倍;(2)当分子热运动的平均速率提高到原来的二倍时,则气体压强也增大到原来的二倍。以上两种说法判断正确的是
A、正确,正确
B、正确,错误
C、错误,错误
D、错误,正确

29、两个大小不同的容器用均匀的细管相连,管中有一水银滴作活塞,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

30、一个容器中贮有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p1和p2,则两者的大小关系是:
A、p1>p2
B、p1<p2
C、p1=p2
D、不确定的

31、在A、B、C三个容器中皆装有理想气体,它们的分子数密度比为,而分子的平均平动动能之比为,则它们的压强比为
A、
B、
C、
D、

32、在A、B、C三个容器中,装有不同温度的同种理想气体,设其分子数密度比,方均根速率之比.则平均速率之比为
A、
B、
C、
D、

33、在A、B、C三个容器中,装有不同温度的同种理想气体,设其分子数密度比,方均根速率之比.则压强之比为
A、
B、
C、
D、

34、设气体分子服从麦克斯韦速度分布律,代表平均速率,为一固定区间,则速率在到范围内的分子数占分子总数的百分比随气体温度升高而________。
A、增加
B、降低
C、保持不变
D、无法判断

35、设气体分子服从麦克斯韦速度分布律,代表平均速率,代表最概然速率,那么速率在到范围内的分子数占分子总数的百分比随气体温度升高而________。
A、增加
B、降低
C、保持不变
D、无法判断

36、现有两条气体分子速率分布曲线(a)和(b),如图所示。下列分析正确的是
A、若两条曲线分别表示同一种气体处于不同的温度下的速率分布,则曲线(b)表示气体的温度较高;若两条曲线分别表示同一温度下的氢气和氧气的速率分布,则曲线(a)表示的是氧气的速率分布。
B、若两条曲线分别表示同一种气体处于不同的温度下的速率分布,则曲线(a)表示气体的温度较高;若两条曲线分别表示同一温度下的氢气和氧气的速率分布,则曲线(b)表示的是氧气的速率分布。
C、若两条曲线分别表示同一种气体处于不同的温度下的速率分布,则曲线(a)表示气体的温度较高;若两条曲线分别表示同一温度下的氢气和氧气的速率分布,则曲线(a)表示的是氧气的速率分布。
D、若两条曲线分别表示同一种气体处于不同的温度下的速率分布,则曲线(b)表示气体的温度较高;若两条曲线分别表示同一温度下的氢气和氧气的速率分布,则曲线(b)表示的是氧气的速率分布。

37、有两个容器,一个装氢气,一个装氩气,均视为理想气体。已知两种气体的体积、质量、温度都相等。下列说法正确的
A、这两种气体的压强相等;每个氢气分子和每个氩气分子的平均平动动能也相等。
B、这两种气体的压强不等;每个氢气分子和每个氩气分子的平均平动动能也不等。
C、这两种气体的压强相等;但每个氢气分子和每个氩气分子的平均平动动能不等。
D、这两种气体的压强不等;但每个氢气分子和每个氩气分子的平均平动动能相等。

38、容器中储有1mol的氮气,压强为1.33Pa,温度为7°C,则1m3中氮气的分子数为_______。
A、
B、
C、
D、

39、容器中储有1mol的氮气,压强为1.33Pa,温度为7°C,容器中的氮气的密度为_______。
A、
B、
C、
D、

40、两瓶不同种类的理想气体,它们的温度和压强都相同,但体积不同,则单位体积内的气体分子数n,单位体积内的气体分子的总平动动能,单位体积内的气体质量,分别有如下关系:
A、n不同,不同,不同
B、n不同,不同,同
C、n同,同,不同
D、n同,同,同

41、气体分子间的平均距离l与压强p、温度T的关系为 _______。
A、
B、
C、
D、

42、在压强为1atm,温度为0°C的情况下,气体分子间的平均距离为_______。(玻尔兹曼常量)
A、
B、
C、
D、

43、对于统计规律说法正确的是( )
A、通过大量偶然事件总体显示出来,对少量事件不适用。
B、统计规律可以由描述机械运动的动力学规律导出。
C、统计规律与系统所处的宏观条件有关。
D、统计规律有涨落或起伏。

44、系统的平衡态有哪些特点( )
A、平衡态下,系统的微观性质不随时间发生变化。
B、平衡态下,系统的宏观性质不随时间发生变化。
C、在平衡态下,系统的宏观量是在测量时间内,系统所有微观状态中相应的微观量的统计平均值。
D、平衡态是概率最大的状态。

45、理想气体系统的压强与( )有关。
A、系统分子的平均平动动能
B、系统的粒子数密度
C、分子的质量
D、系统分子速度平方的平均值

46、关于处于平衡态下的理想气体系统的统计规律正确的是( )
A、平衡状态下分子沿任何方向的运动都不占优势。
B、气体分子相互碰撞时,分子动量不发生改变。
C、平衡态下分子的速度满
D、平衡态下分子的速度

47、关于理想气体系统的温度说法正确的是( )
A、温度是描述系统平衡态宏观性质的物理量;
B、温度是气体分子平均平动动能的量度,具有统计意义。
C、温度反映了热平衡状态下组成系统的大量微观粒子无规则运动的剧烈程度。
D、温度是一个统计概念,只能用来描述大量分子的集体状态,对单个分子谈论它的温度没有意义。

48、对一定量的气体来说,当温度不变时,气体的压强随体积的减小而增大;当体积不变时,压强随温度的升高而增大。以下说法正确的是( )
A、温度不变时,系统的平均平动动能不变;
B、温度不变时,体积减小,系统粒子数密度增大;
C、这两种变化中压强都增大,从微观来看压强增大的原因一样;
D、体积不变时,温度升高,系统的平均平动动能变大。

49、相同温度下的氢气和氧气分子的速率分布规律中,说法正确的是( )
A、氢气的最概然速率小于氧气的最概然速率
B、氢气的最概然速率大于氧气的最概然速率
C、氢气的平均速率小于氧气的平均速率
D、氢气的方均根速率大于氧气的方均根速率

50、理想气体系统,若体积保持不变,压强变为原来的两倍,则( )
A、温度变为原来的两倍;
B、理想气体分子的平均速率变为原来的2倍;
C、理想气体分子的平均平动动能变为原来的2倍;
D、理想气体系统的粒子数密度变为原来的2倍。

51、平衡态下的热力学系统,描述系统性质的各个物理量都保持不变。

52、平衡态只是一种宏观上的寂静状态,在微观上系统并不是静止不变的。

53、理想气体系统,温度不变,系统分子的平均平动动能就不发生变化。

54、有人认为最概然速率就是速率分布中的最大速率。

55、理想气体系统,压强不变,系统分子的平均平动动能就不发生变化。

第一单元作业

1、气体分子的最概然速率、平均速率以及方均根速率分别是如何定义的?它们的大小由哪些因素决定?各有什么用处?

2、气体处于平衡态时有何特征?这时气体的分子有热运动吗?

第二周 统计物理学基础(2)和热力学第一定律(1)

第二周测试题

1、玻尔兹曼分布律表明:在某一温度的平衡态, (1) 分布在某一区间(坐标区间和速度区间)的分子数,与该区间粒子的能量成正比. (2) 在同样大小的各区间(坐标区间和速度区间)中,能量较大的分子数较少;能量较小的分子数较多. (3) 在大小相等的各区间(坐标区间和速度区间)中比较,分子总是处于低能态的概率大些. (4) 分布在某一坐标区间内、具有各种速度的分子总数只与坐标区间的间隔成正比,与粒子能量无关. 以上四种说法中,
A、只有(1)、(2)是正确的
B、只有(2)、(3)是正确的
C、只有(1)、(2)、(3)是正确的
D、全部是正确的

2、在标准状态下,若氧气(视为刚性双原子分子的理想气体)和氦气的体积比V1 / V2=1 / 2 ,则其内能之比E1 / E2为:
A、3 / 10
B、1 / 2
C、5 / 6
D、5 / 3

3、水蒸气分解成同温度的氢气和氧气,内能增加了百分之几(不计振动自由度和化学能)?
A、66.7%
B、50%
C、25%
D、0

4、在标准状态下体积比为1∶2的氧气和氦气(均视为刚性分子理想气体)相混合,混合气体中氧气和氦气的内能之比为
A、1∶2
B、5∶6
C、5∶3
D、10∶3

5、压强为p、体积为V的氢气(视为刚性分子理想气体)的内能为:
A、2.5pV
B、1.5pV
C、0.5pV
D、2pV

6、容积恒定的容器内盛有一定量某种理想气体,其分子热运动的平均自由程为,平均碰撞频率为,若气体的热力学温度降低为原来的1/4倍,则此时分子平均自由程和平均碰撞频率分别为_____________。
A、,0.5
B、0.5,
C、,
D、0.5,0.5

7、假定大气层各处温度相同均为T,空气的摩尔质量为Mmol。试根据玻尔兹曼分布律,证明大气压强p与高度h(从海平面算起,海平面处的大气压强为p0)的关系是_____________。
A、
B、
C、
D、

8、在恒定不变的压强下,气体分子的平均碰撞频率与气体的热力学温度T的关系为
A、与T无关
B、与成正比
C、与成反比
D、与T与正比

9、在一封闭容器中盛有1 mol氦气(视作理想气体),这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

10、有容积不同的A、B两个容器,A中装有单原子分子理想气体,B中装有双原子分子理想气体,若两种气体的压强相同,那么这两种气体的单位体积的内能(E/V)A和(E/V)B的关系
A、(E/V)A < (E/V)B
B、(E/V)A >(E/V)B
C、(E/V)A =(E/V)B
D、不能确定

11、两瓶不同种类的理想气体,它们的温度和压强都相同,但体积不同,则单位体积内的气体分子数n,单位体积内的气体分子的总平动动能(Ek/V),单位体积内的气体质量ρ,分别有如下关系
A、n不同,(Ek/V)不同,ρ不同
B、n不同,(Ek/V)不同,ρ同
C、n同,(Ek/V)同,ρ不同
D、n同,(Ek/V)同,ρ同

12、一容器内装有N1个单原子理想气体分子和N2个刚性双原子理想气体分子,当该系统处在温度为T的平衡态时,其内能为
A、
B、
C、
D、

13、已知大气压强随高度h变化的规律为。拉萨海拔约为3600m,设大气温度t=27°C,而且处处相同,则拉萨的气压为________。(空气的摩尔质量, 普适常量,海平面处的压强)
A、0.663atm
B、1.326atm
C、0.332atm
D、0.166atm

14、假定大气层各处温度相同均为T,空气的摩尔质量为.根据玻尔兹曼分布律得大气压强p 与高度h (从海平面算起)的关系是________
A、
B、
C、
D、

15、设容器内盛有质量为M1和质量为M2的两种不同单原子分子理想气体,并处于平衡态,其内能均为E,则此两种气体分子的平均速率之比为
A、
B、
C、
D、

16、气缸内盛有一定量的氢气(可视为理想气体),当温度不变而压强增大一倍时,氢气分子的平均碰撞频率和平均自由程的变化情况是:
A、和都增大一倍
B、和都减为原来的一半
C、增大一倍而减为原来的一半
D、减为原来的一半而增大一倍

17、一定量的理想气体,在温度不变的条件下,当压强降低时,分子的平均碰撞频率和平均自由程的变化情况是:
A、和都增大
B、和都减小
C、减小而增大
D、增大而减小

18、一定量的某种理想气体若体积保持不变,则其平均自由程和平均碰撞频率与温度的关系是:
A、温度升高,减少而增大
B、温度升高,增大而减小
C、温度升高,和均增大
D、温度升高,保持不变而增大

19、如图所示,试判定理想气体在P-V图上平衡态a和b的温度高低( )
A、Ta=Tb
B、Ta>Tb
C、Ta<Tb
D、无法判断

20、如图所示,试判断理想气体在平衡态a和b上的温度高低( )
A、Ta=Tb
B、Ta>Tb
C、Ta<Tb
D、无法判断

21、两个体积不等的容器内分别盛有氦气和氧气,若它们的压强和温度均相同,则两种气体( )
A、单位体积内的分子数必相同
B、单位体积内气体的质量必相同
C、单位体积内分子的平均动能必相同
D、单位体积内气体的内能必相同

22、一容器内贮有三种理想气体,处于平衡状态,a种气体的分子数密度为n1,产生的压强为P1,b 种和c种气体的分子数密度分别为2n1和3n1,则混合气体的压强P为( )
A、3P1
B、4P1
C、5P1
D、6P1

23、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( )
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,但氮气的压强大于氦气压强

24、一容器内贮有理想气体,压强为1.33Pa,温度为7°C,在平衡状态下,则单位体积中的分子数为( )
A、
B、
C、
D、

25、容器中贮有氮气,温度t=27°C,则氮气分子的方均根速率为( )
A、
B、
C、
D、

26、容器中贮有1mol的理想气体,温度27°C,则分子平均平动动能的总和为
A、3430J
B、3739.8J
C、2492J
D、6322.5J

27、设a为理想气体分子的方均根速率,ρ为气体的质量密度,则按气体动理论,理想气体的压强为( )
A、
B、
C、
D、

28、两个体积相同的容器中,分别贮有氦气和氢气,若它们的压强相同,以E1和E2分别表示氦气和氢气的内能,则( )
A、E1=E2
B、E1>E2
C、E1<E2
D、无法确定

29、4mol的多原子理想气体,当温度为T时,其内能为( )
A、12kT
B、10kT
C、12RT
D、10RT

30、在容积的容器中,装有压强的理想气体,则容器中气体分子的平动动能总和为( )
A、2J
B、3J
C、5J
D、9J

31、一容器内装有1mol氢气,温度为T,则氢分子的平均平动动能,氢分子的平均动能以及氢气的内能分别为( )
A、
B、
C、
D、

32、A、B、C三个容器中皆贮有同一种理想气体,其分子数密度之比,而分子的方 均根速率之比,则其压强之比为( )
A、1:2:4
B、4:2:1
C、1:1:1
D、4:1:1/4

33、如图所示,一定质量的理想气体,其温度T随体积V的变化关系为一直线(其延长线通过T-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、等容过程
D、绝热过程

34、若在某个过程中,一定量的理想气体的内能E随压强P的变化关系为一直线(其延长线过E-P图中坐标原点O),则该过程为( )
A、等温过程
B、等压过程
C、等容过程
D、绝热过程

35、在标准状态下,氧气(视为刚性双原子分子的理想气体)和氦气相混合,两者的体积比为1/2,则混合气体中氧气和氦气的内能之比为( )
A、1/2
B、5/3
C、5/6
D、3/10

36、如图所示,当汽缸中活塞迅速向外移动从而使气体(即系统)膨胀时,气体所经历的过程( )
A、是平衡过程,它能用P-V图上的一条曲线表示
B、不是平衡过程,但它能用P-V图上的一条曲线表示
C、不是平衡过程,它不能用P-V图上的一条曲线表示
D、是平衡过程,但它不能用P-V图上的一条曲线表示

37、1mol单原子分子理想气体从状态Ⅰ,经一准静态过程变化到状态Ⅱ,如果不知道是什么气体,也不知道经历什么过程,但Ⅰ、Ⅱ两状态的压强、体积和温度都已知,则可求出( )
A、气体所做的功
B、气体内能的增量
C、气体传递的热量
D、气体的总质量

38、关于热力学第一定律有下述几种说法: (1) 热力学第一定律是能量转化和守恒定律在涉及热现象宏观过程中具体表述; (2) 热力学第一定律的表达式为; (3) 第一类永动机是不可能实现的; (4 ) 热力学第一定律仅适用于理想气体和准静态过程。以上说法正确的是( )
A、(1)(2)(3)(4)
B、(1)(2)(3)
C、(2)(3)(4)
D、(1)(2)(4)

39、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

40、一定量的理想气体,开始时处于压强,体积,温度分别为p1,V1,T1的平衡态,后来变到压强,体积,温度分别为p2,V2,T2的终态.若已知V2 >V1,且T2 =T1,则以下各种说法中正确的是( )
A、不论经历的是什么过程,气体对外净作的功一定为正值
B、不论经历的是什么过程,气体从外界净吸的热一定为正值
C、若气体从始态变到终态经历的是等温过程,则气体吸收的热量最少
D、如果不给定气体所经历的是什么过程,则气体在过程中对外净作功和从外界净吸热的正负皆无法判断

41、在常温下,氦气的定压摩尔热容量是( )
A、R/2
B、R
C、3R/2
D、2R
E、5R/2

42、一个系统经历的过程是不可逆的,就是说,该系统不可能再回到原来的状态( )
A、对
B、不对
C、无法判断
D、无法确定

43、物体处于三相点时,它( )
A、处于固相
B、处于液相
C、处于气相
D、可能处于任何相或所有相

44、铁的比热容大约是金的3.4倍。质量相同、温度均为20°C的金立方体和铁立方体分别放在两个不同的聚苯乙烯泡沫杯中,每个杯都充以100g、40°C的水。泡沫杯的热容忽略不计。达到平衡后,
A、金的温度低于铁的温度
B、金的温度高于铁的温度
C、两杯中水的温度相等
D、既可能是(A),也可能是(B),结果依赖于立方体的质量

45、在重力场中理想气体的分子分布,以下说法正确的是 ( )
A、由于重力的影响,分子的位置分布不再均匀,下密上疏;
B、在某一状态区间的粒子数与该状态区间的粒子的能量成正比;
C、重力场中粒子数密度随高度按指数规律减小;
D、能量越大的状态区间内粒子数越多。

46、两个容积相同的容器,一个装氢气,一个装氩气,均视为理想气体。已知两种气体的体积、质量和温度都相等,则( )
A、两种气体的压强相等
B、两种气体的内能不相等;
C、两种气体的内能相等
D、氢气的平均平动动能与氩气的平均平动动能相等。

47、在恒压下,加热理想气体,随温度变化,关于气体分子的平均自由程和平均碰撞频率的变化正确的是( )
A、分子的平均碰撞频率与温度的二分之一次方成正比;
B、分子的平均碰撞频率与温度的二分之一次方成反比;
C、分子的平均自由程与温度成正比;
D、分子的平均自由程与温度成反比。

48、准静态过程是:
A、自发过程;
B、理想过程;
C、无限缓慢的过程;
D、等值过程。

49、有关温度的以下说法中,正确的是:
A、温度是气体分子平均平动动能的量度,具有统计意义;
B、温度是系统内能的量度;
C、温度反映了组成系统的大量微观粒子的无规则运动的剧烈程度;
D、温度反映了分子的数量。

50、有关压强的以下说法中,正确的是:
A、压强由大量气体分子不断碰撞容器壁而产生;
B、压强为大量气体分子在单位时间内作用在器壁单位面积上的平均冲量;
C、压强是统计平均值;
D、压强是分子对器壁了压力。

51、为什么说第一类永动机是不可能实现的?
A、因为它违反了能量守恒定律;
B、因为它违反了热力学第一定律;
C、因为它违反了热力学第二定律;
D、因为永动的概念不成立。

52、关于热机效率问题下面叙述正确的是:
A、在相同的高温热源和相同的低温热源之间工作的一切可逆热机,其效率都相等。
B、热量不能从低温物体向高温物体传递;
C、热机的效率与工作物质无关;
D、一切热机的效率都只能够小于1.

53、若某气体分子的自由度为i,则每个分子的能量就等于

54、平均自由程就是各个分子在两次碰撞间走过的路程。

55、初态是平衡态,末态也是平衡态,那么中间过程一定是平衡过程。

56、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一定都是平衡态。

57、内能只是温度的函数。

第二周作业

1、若某气体分子的自由度是i,能否说每个分子的能量都等于ikT/2? 并说明清楚你的理由。

2、内能和热量两个概念有什么不同?

第三周 热力学第一定律(2)

第三周测试题

1、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(如图),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,Q2<0.
C、Q1>0,Q2<0.
D、Q1<0,Q2>0.

2、一定量的理想气体分别由初态a经①过程ab和由初态a′经②过程a′cb到达相同的终态b,如p-T图所示,则两个过程中气体从外界吸收的热量 Q1,Q2的关系为( )
A、Q1<0,Q1> Q2.
B、Q1>0,Q1> Q2.
C、Q1<0,Q1< Q2.
D、Q1>0,Q1< Q2.

3、一定量的理想气体,分别经历如图(1) 所示的abc过程,(图中虚线ac为等温线),和图(2) 所示的def过程(图中虚线df为绝热线).判断这两种过程是吸热还是放热.( )
A、abc过程吸热,def过程放热
B、abc过程放热,def过程吸热
C、abc过程和def过程都吸热
D、abc过程和def过程都放热

4、一定量的理想气体,从p-V图上初态a经历(1)或(2)过程到达末态b,已知a、b两态处于同一条绝热线上(图中虚线是绝热线),则气体在( )
A、(1)过程中吸热,(2)过程中放热
B、(1)过程中放热,(2)过程中吸热
C、两种过程中都吸热
D、两种过程中都放热

5、1 mol理想气体从p-V图上初态a分别经历如图所示的(1) 或(2)过程到达末态b.已知Ta<Tb,则这两过程中气体吸收的热量Q1和Q2的关系是( )
A、Q1> Q2>0
B、Q2> Q1>0
C、Q2< Q1<0
D、Q1< Q2<0
E、Q1= Q2>0

6、如图,bca为理想气体绝热过程,b1a和b2a是任意过程,则上述两过程中气体作功与吸收热量的情况是:
A、b1a过程放热,作负功;b2a过程放热,作负功
B、b1a过程吸热,作负功;b2a过程放热,作负功
C、b1a过程吸热,作正功;b2a过程吸热,作负功
D、b1a过程放热,作正功;b2a过程吸热,作正功

7、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2内的气体的温度无变化

8、一个绝热容器,用质量可忽略的绝热板分成体积相等的两部分.两边分别装入质量相等、温度相同的H2气和O2气.开始时绝热板P固定.然后释放之,板P将发生移动(绝热板与容器壁之间不漏气且摩擦可以忽略不计),在达到新的平衡位置后,若比较两边温度的高低,则结果是( )
A、H2气比O2气温度高
B、O2气比H2气温度高
C、两边温度相等且等于原来的温度
D、两边温度相等但比原来的温度降低了

9、理想气体经历如图中实线所示的循环过程,两条等体线分别和该循环过程曲线相切于a、c点,两条等温线分别和该循环过程曲线相切于b、d点a、b、c、d将该循环过程分成了ab、bc、cd、da四个阶段,则该四个阶段中从图上可肯定为放热的阶段为( )
A、ab
B、bc
C、cd
D、da

10、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( )
A、–1200 J
B、–700 J
C、–400 J
D、700 J

11、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( )
A、2/3
B、1/2
C、2/5
D、2/7

12、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( )
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

13、一定量某理想气体所经历的循环过程是:从初态(V0,T0)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T0,最后经等温过程使其体积回复为V0,则气体在此循环过程中( )
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

14、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'),且两个循环曲线所围面积相等.设循环I的效率为h,每次循环在高温热源处吸的热量为Q,循环Ⅱ的效率为h′,每次循环在高温热源处吸的热量为Q′,则
A、h < h′, Q < Q′
B、h < h′, Q > Q′
C、h > h′, Q < Q′
D、h > h′, Q > Q′

15、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S1和S2,则二者的大小关系是( )
A、S1 > S2
B、S1 = S2
C、S1 < S2
D、无法确定

16、所列四图分别表示理想气体的四个设想的循环过程.请选出其中一个在物理上可能实现的循环过程的图的标号( )
A、
B、
C、
D、

17、关于热功转换和热量传递过程,有下面一些叙述: (1) 功可以完全变为热量,而热量不能完全变为功; (2) 一切热机的效率都只能够小于1; (3) 热量不能从低温物体向高温物体传递; (4) 热量从高温物体向低温物体传递是不可逆的. 以上这些叙述 ( )
A、只有(2)、(4)正确
B、只有(2)、(3) 、(4)正确
C、只有(1)、(3) 、(4)正确
D、全部正确

18、设有以下一些过程: (1) 两种不同气体在等温下互相混合. (2) 理想气体在定体下降温. (3) 液体在等温下汽化. (4) 理想气体在等温下压缩. (5) 理想气体绝热自由膨胀. 在这些过程中,使系统的熵增加的过程是( )
A、(1)、(2)、(3)
B、(2)、(3)、(4)
C、(3)、(4)、(5)
D、(1)、(3)、(5)

19、如图所示,设某热力学系统经历一个由c→d→e的过程,其中,ab是一条绝热曲线,a、c在该曲线上.由热力学定律可知,该系统在过程中( )
A、不断向外界放出热量
B、不断从外界吸收热量
C、有的阶段吸热,有的阶段放热,整个过程中吸的热量等于放出的热量
D、有的阶段吸热,有的阶段放热,整个过程中吸的热量大于放出的热量
E、有的阶段吸热,有的阶段放热,整个过程中吸的热量小于放出的热量

20、气缸中有一定量的氮气(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、
B、
C、
D、

21、在所给出的四个图象中,哪个图象能够描述一定质量的理想气体在可逆绝热过程中,密度随压强的变化( )
A、
B、
C、
D、

22、图(a)(b)(c)各表示联接在一起两个循环过程,其中(c)图是两个半径相等的圆构成的两个循环过程,(a)图和(b)图则为半径不等的两个圆构成的两个循环过程,那么( )
A、图(a)总净功为负,图(b)总净功为正,图(c)总净功为零
B、图(a)总净功为负,图(b)总净功为负,图(c)总净功为正
C、图(a)总净功为负,图(b)总净功为负,图(c)总净功为零
D、图(a)总净功为正,图(b)总净功为正,图(c)总净功为负

23、一定量的理想气体分别经历了等压、等体和绝热过程后,其内能均由变化到,在上述三过程中,则气体的( )
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、温度变化不同吸热不同

24、下列说法中正确的是( )
A、物体的温度越高,则热量愈多
B、物体在一定状态下,具有一定的热量
C、物体的温度愈高,则其内能愈大
D、物体的内能愈大,则具有的热量愈多

25、一定量的理想气体从状态a出发经过①和②过程到达状态b,而acb为等温线(如图所示),则①和②两过程中外界对系统传递的热量和是( )
A、Q1 > 0, Q2 > 0.
B、Q1 < 0, Q2 < 0.
C、Q1 > 0, Q2 < 0.
D、Q1 < 0, Q2 > 0.

26、如图所示,一定量的理想气体从体积膨胀到,经历的过程分别为:ab为等压过程,ac为等温过程,ad为绝热过程,其中吸热最多的过程是( )
A、等压过程
B、等温过程
C、绝热过程
D、三个过程吸收的热量相同

27、如图所示,1mol氧气(1)由初态a等温地变到末态b;(2)由初态a变到状态c,再由c等压的变到末态b,则(1)和(2)过程中氧气所做的功和吸收的热量分别为( )
A、和
B、和
C、和
D、和

28、某理想气体状态变化时,内能随压强的变化如图中的直线ab所示,则ab的变化过程是( )
A、等压过程
B、等体过程
C、等温过程
D、绝热过程

29、在标准状态下的的氧气,经过等体过程从外界吸收了30J的热量,则终态的压强为 ( )
A、
B、
C、
D、

30、在标准状态下的的氧气,经过等压过程从外界吸收热量300J,则内能的变化为( )
A、2.143J
B、21.43J
C、214.3J
D、2143J

31、1mol的双原子分子理想气体,从状态a沿P-V图所示的直线变化到状态b,则此过程中( )
A、气体对外做正功,向外界放出热量
B、气体对外界做正功,从外界吸收热量
C、气体对外做负功,向外界放出热量
D、气体对外界做正功,内能减少

32、理想气体在图示的循环中,已知Ta、Tb、Tc、Td和,其效率为( )
A、
B、
C、
D、

33、如果卡诺热机的循环曲线所包围的面积从图中abcda增大为ab'c'da,那么循环abcda与ab'c'da所做的净功和热机效率变化的情况是( )
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

34、若高温热源的绝对温度为低温热源绝对温度的n倍,以理想气体为工作物质的卡诺机工作于上述高低温热源之间,则从高温热源吸收的热量和向低温热源放出的热量之比为( )
A、
B、
C、n-1
D、n

35、如图所示,一定量的理想气体,由状态A沿直线AB变化到C,则气体在这三个状态A、B、C的温度之比为( )
A、1:1:1
B、3:4:3
C、1:2:3
D、4:3:4

36、等量同种理想气体,从同一初始状态,分列经历等压、等体和绝热过程后,它们的内能增量相同,则在这三个过程中,气体的[ ]
A、温度变化相同,吸热也相等
B、温度变化不同,吸热也不等
C、温度变化相同,吸热不相等
D、温度变化不同,吸热相等

37、质量一定的理想气体,其状态参量为压强P,体积V和温度T,若[ ]
A、其中某一个状态参量发生变化,其内能一定变化
B、其中某两个状态参量发生变化,其内能一定变化
C、这三个状态参量都发生变化,其内能才能变化
D、只要温度发生变化,其内能一定发生变化

38、32kg的氧气做如图所示的ABCDA循环,设 ,其循环效率为( )。(已知氧气的定体摩尔热容的实验值为)
A、15%
B、25%
C、35%
D、45%

39、一热机每秒从高温热源吸收热量,做功后向低温热源放出热量。以下选项正确的是( )
A、此热机的效率27% ;此热机是卡诺热机
B、此热机的效率27% ;此热机不是卡诺热机
C、此热机的效率37% ;此热机是卡诺热机
D、此热机的效率37% ;此热机不是卡诺热机

40、一热机在温度为300°C和30°C的热源之间运行,其最大的可能效率是多少?( )
A、10%
B、47%
C、53%
D、90%
E、100%

41、理想气体被限制在一绝热容器的左室内,右室真空。在两室之间开一小孔,让气体流入右室。平衡后,气体的温度( )[提示:内能怎么变化?]
A、低于初始温度
B、高于初始温度
C、等于初始温度
D、可能高于、等于或低于初始温度

42、理想气体在等温过程中被压缩,( )
A、气体放热,且气体内能不变,外界对系统做功
B、气体吸热,且气体内能不变
C、气体放热,且对气体所做的功为零
D、气体吸热,且对气体所做的功为零

43、1mol理想气体处于压强为PA,体积为VA的状态。气体发生变化,末态压强和体积为PB和VB,其中VB > VA。下列哪项是正确的?( )
A、该过程中气体吸收的热量完全由PA、VA、PB、VB确定
B、该过程中气体内能的变化完全由PA、VA、PB、VB确定
C、该过程中气体所做的功完全由PA、VA、PB、VB确定
D、上述三项都正确
E、没有正确选项

44、关于可逆过程和不可逆过程,以下说法正确的是:
A、准静态过程一定是可逆过程;
B、可逆热力学过程一定是准静态过程;
C、不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程;
D、凡有摩擦的过程,一定是不可逆过程;

45、一定量的理想气体,开始时处于压强,体积,温度分别为p1,V1,T1的平衡态,后来变到压强,体积,温度分别为p2,V2,T2的终态。若已知V2 >V1,且T2 =T1,则以下各种说法中不正确的是:
A、不论经历的是什么过程,气体对外净作的功一定为正值;
B、不论经历的是什么过程,气体从外界净吸的热量一定为正值;
C、若气体从始态变到终态经历的是等温过程,则气体吸收的热量最少;
D、如果不给定气体所经历的是什么过程,则气体在过程中对外净做功和从外界净吸热的正负皆无法判断。

46、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).
A、这是一个等压过程
B、这是一个升压过程
C、这是一个降压过程
D、这是一个膨胀过程

47、关于内能以下说法正确的是:
A、外界对系统做功可增加系统的内能;
B、外界向系统传递热量可增加系统的内能;
C、系统的内能只是温度的函数;
D、系统的内能是温度和体积的函数。

48、关于热力学第一定律以下说法不正确的是:
A、热力学第一定律适合一切气体;
B、热力学第一定律只适合理想气体的准静态过程;
C、热力学第一定律只适合理想气体的自由膨胀过程;
D、热力学第一定律是包含热现象在内的能量守恒定律。

49、关于卡诺循环,以下说法正确的是:
A、卡诺循环系统对外做的总功等于两条绝热曲线下包围的面积和;
B、卡诺循环的效率比所有其他循环的效率都高;
C、卡诺循环是一个理想的循环过程;
D、卡诺循环中两个绝热过程对整个循环的总功无贡献。

50、关于热量,以下说法正确的是:
A、热量是在过程中传递的一种能量,与具体过程有关;
B、热量不能自动的从低温物体向高温物体传递;
C、物体对外做功一定放出热量;
D、物体吸热一定大于放热。

51、关于热容量,以下说法不正确的是:
A、热容量与具体过程有关,是过程量;
B、等压过程的热容量大于等容过程的热容量;
C、摩尔热容量都是相等的;
D、热容量是单位质量的物质所吸收的热量。

52、通过热传导的方式可以增加系统的内能,那通过做功的方式是否也可以增加系统的内能呢?

53、“绝热自由膨胀过程是等温过程”吗?

54、系统经历一循环过程一定对外做正功。

55、如图,理想气体卡诺循环过程的两条绝热线下的面积 (图中阴影部分)S1和S2的大小相等。

第三周作业

1、有人说,因为正循环过程中系统对外所做的净功数值上等于p-V图中封闭曲线所包围的面积,所以封闭曲线包围的面积越大,循环效率就越高,对吗?

2、有两个可逆热机分别用不同热源作卡诺循环,在p-V图上,它们的循环曲线包围的面积相等,但形状不同。问它们吸热和放热的差值是否相同?它们对外所做的净功是否相等?效率是否相等?

第四周 热力学第二定律

第四周测试题

1、你认为以下哪个循环过程是不可能实现的()
A、由绝热线、等温线、等压线组成的循环
B、由绝热线、等温线、等容线组成的循环
C、由等容线、等压线、绝热线组成的循环
D、由两条绝热线和一条等温线组成的循环

2、甲说:由热力学第一定律可证明,任何热机的效率不能等于1 乙说:热力学第二定律可以表述为效率等于100%的热机不可能制成 丙说:由热力学第一定律可以证明任何可逆热机的效率都等于 丁说:由热力学第一定律可以证明理想气体可逆卡诺热机的效率等于。 对于以上说法,哪种说法正确()
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

3、在功和热的转变过程中,下面的叙述哪个是正确的()
A、能制成一种循环动作的热机,只从一个热源吸取热量,使之完全变为有用功
B、其他循环的热机效率不可能达到可逆卡诺热机的效率,可逆卡诺热机的效率最高
C、热量不可能从低温物体传到高温物体
D、绝热过程对外做正功,则系统的内能必然减少。

4、一定量理想气体向真空做绝热自由膨胀,体积由增至 ,则()
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

5、下面哪个叙述是正确的()
A、发生热传导的两个物体温度差值越大,就对传热越有利
B、任何系统的熵一定增加
C、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
D、系统可以从单一热源吸收热量使之完全转化为有用功。

6、1mol单原子理想气体初态准静态绝热压缩至体积为,其熵()
A、增大
B、减小
C、不变
D、不能确定

7、把质量为5kg,比热容(单位质量物质的热容)为544J/(kg.K)的铁棒加热到300℃,然后浸入一大桶27℃的水中。在这冷却过程中铁的熵变为()
A、1760J/k
B、-1760J/k
C、880J/k
D、-880J/k

8、自发过程的特点是()
A、系统熵必然减少
B、需伴随非自发过程才能进行
C、必为不可逆过程
D、必为可逆过程

9、某热机循环中,工作物质从热源得到热量,对外做工w=1500J,并将热量=500J 排至冷源。试判断该循环为()
A、可逆循环
B、不可逆循环
C、不可能实现
D、无法判断

10、热机从热源吸收热量1000kJ,对外做工1000kJ,其结果()
A、违反热力学第一定律
B、违反热力学第二定律
C、违反热力学第一和第二定律
D、不违反热力学第一及第二定律

11、公式的适用条件是()
A、任意热机循环,包括卡诺循环
B、只适用于卡诺循环
C、除卡诺循环外的一切热机循环
D、无法判断

12、有摩擦的绝热过程一定是()
A、熵增过程
B、熵减过程
C、定熵过程
D、无法判断

13、在一可逆过程中,工作物质吸热说明该过程一定是()
A、熵增过程
B、熵减过程
C、定熵过程
D、无法判断

14、工作物质经过一个不可逆循环后,其熵的变化量为()
A、大于零
B、等于零
C、小于零
D、无法判断

15、下列说法,哪些是正确的() (1)可逆过程一定是平衡过程 (2)平衡过程一定是可逆的 (3)不可逆过程一定是非平衡过程 (4)非平衡过程一定是不可逆的
A、(1)(4)
B、(2)(3)
C、(1)(3)
D、(1)(2)(3)(4)

16、关于可逆过程和不可逆过程的判断,正确的是() (1)可逆热力学过程一定是准静态过程 (2)准静态过程一定是可逆过程 (3)不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程 (4)凡是有摩擦的过程一定是不可逆的
A、(2)(4)
B、(1)(2)(3)
C、(1)(2)(4)
D、(1)(4)

17、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,若把隔板抽出没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

18、设有以下一些过程,在这些过程中使系统的熵增加的过程是() (1)两种不同气体在等温下互相混合 (2)理想气体在等体下降温 (3)液体在等温下汽化 (4)理想气体在等温下压缩 (5)理想气体绝热自由膨胀
A、(1)(2)(3)
B、(2)(3)(4)
C、(3)(4)(5)
D、(1)(3)(5)

19、根据热力学第二定律。下列哪种说法是正确的()
A、功可以全部转化为热,但热不能全部转化成功
B、热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、气体能过自由膨胀,但是不能自由收缩
D、有规则运动的能量能够变成无规则运动的能量,但无规则运动的能量不能变成有规则运动的能量

20、根据热力学第二定律的表述,下列说法错误的是()
A、第二类永动机服从能量守恒原理
B、热不能全部转化为功而不引起其他变化
C、热不能全部转化为功
D、从第一定律的角度看,第二类永动机允许存在

21、关于自发过程方向性的说法错误的是()
A、功可以自发的全部转化成热,但热却不能全部转化为功而不留下其他变化
B、一切自发过程都是不可逆过程
C、一切不可逆过程都是自发过程
D、功转变成热和其他过程

22、工作在393k和293k的两个热源的卡诺热机,其效率为()
A、83%
B、25%
C、100%
D、20%

23、在可逆的循环过程中,体系热温熵之和是()
A、大于零
B、小于零
C、等于零
D、不能确定

24、关于理想气体等温可逆膨胀过程,下列说法正确的是()
A、内能增加
B、熵不变
C、熵增加
D、内能减少

25、下列说法错误的是()
A、孤立体系发生的任意过程总是向熵增大的方向进行
B、体系在可逆过程中的热温熵等于体系的熵变
C、不可逆循环过程的热温熵小于熵变
D、体系发生某一变化时的熵变等于该过程的热温熵

26、两个体积相同、温度相等的球形容器中,装有同一种气体,当连接两个容器的活塞打开时熵变为()
A、
B、
C、
D、无法判断

27、把封闭在一个绝热气缸中的气体,绝热地压缩到原体积的一半,在这个过程中,气体的熵()
A、增加
B、减小
C、不变
D、无法判断

28、一个2.5mol的理想气体样品在30K下可逆且等温地膨胀到体积加倍,气体的熵增加了()
A、11.2J/K
B、13J/K
C、14.4J/K
D、16J/K

29、对于一个理想气体在132℃下的可逆等温膨胀过程,如果气体的熵增加了46J/K,则需要热量()
A、
B、
C、
D、

30、用1mol理想气体作为一台热机的工作物质。该热机按图所示的循环工作,BC、DA是可逆的绝热过程,则该气体是()
A、单原子气体
B、双原子气体
C、多原子气体
D、无法判断

31、用1mol理想气体作为一台热机的工作物质。该热机按图所示的循环工作,BC、DA是可逆的绝热过程,则该热机的效率是()
A、25%
B、35%
C、60%
D、75%

32、一台卡诺冰箱为了从冷室移走600J需要做200J的功,则该制冷机的制冷系数是()
A、2
B、3
C、6
D、4

33、一台卡诺冰箱为了从冷室移走600J需要做200J的功,则每一循环向厨房排放()热量?
A、400J
B、600J
C、500J
D、800J

34、两块金属的温度分别为100℃和0℃,其等压热容均为,则它们接触而达到热平衡后的熵的变化为()
A、4J/K
B、2J/K
C、3.63J/K
D、3.80J/K

35、你一天大约向周围环境散发热量,不计你进食时进入体内的熵,环境的温度取273K,估算你一天将产生熵为()
A、
B、
C、
D、

36、假设水的定压比热容,在定压下,将1kg水从加热到,则其熵变为()
A、
B、
C、
D、

37、许多物质在低温时的比热由给出,假如某物质在0K时的熵为0,则质量为m的这种物质在温度为时的熵为()
A、
B、
C、
D、

38、在下列各种说法中,哪些是正确的?()
A、热平衡过程就是无摩擦的、平衡力作用的过程。
B、热平衡过程一定是可逆过程。
C、热平衡过程是无限多个连续变化的平衡态的连接。
D、热平衡过程在P-V图上可用一连续曲线表示。

39、假设有下列过程,其中是可逆过程的是()
A、用活塞缓慢地压缩绝热容器中的理想气体。(设活塞与容器壁无摩擦)
B、用缓慢地旋转的叶片使绝热容器中的水温上升。
C、冰溶解为水。
D、一个不受空气阻力及其它摩擦力作用的单摆的摆动。

40、在下列说法中,哪些是正确的?()
A、可逆过程一定是平衡过程。
B、平衡过程一定是可逆的
C、不可逆过程一定是非平衡过程。
D、非平衡过程一定是不可逆的。

41、不可逆过程是
A、不能反向进行的过程。
B、系统不能回复到初始状态的过程。
C、有摩擦存在的过程或者非准静态的过程。
D、不可逆过程一定找不到另一个过程使系统和外界同时复原。

42、关于可逆过程和不可逆过程有以下几种说法,正确的是()
A、可逆过程一定是平衡过程。
B、平衡过程一定是可逆过程。
C、不可逆过程一定找不到另一个过程使系统和外界同时复原。
D、非平衡过程一定是不可逆过程。

43、根据热力学第二定律可知:
A、功可以全部转换为热,但是热量不能全部转换为功而不引起其他变化。
B、热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向相反方向进行的过程。
D、一切自发过程都是不可逆的。

44、根据热力学第二定律判断下列哪些说法是正确的?()
A、气体能够自由膨胀,但不能自动收缩。
B、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。
C、功可以全部变为热,但热不能通过一个循环过程全部变为功。
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。

45、一绝热容器被隔板分成两半,一半是真空,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,则()
A、温度不变
B、温度升高
C、温度降低
D、系统熵不变
E、系统熵增加;
F、系统熵减小

46、不可逆过程的实质是一个从热力学概率较小向热力学概率较大的方向的转变过程

47、摩擦生热的过程是不可逆的。

48、不可能从单一热源吸收热量使之全部变为有用的功。

49、从宏观上说,一切与热现象有关的实际的过程都是不可逆的。

50、熵是大量微观粒子热运动所引起的无序性的定量量度。

第四周作业

1、简要说明克劳修斯熵和玻尔兹曼熵这两个概念的异同点。

期末考试测试题

大学物理II-热学期末考试测试题

1、若某种理想气体分子的方均根速率,气体压强为p,则该气体的密度为_______。
A、
B、
C、
D、

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、
B、
C、
D、

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为
A、
B、
C、
D、

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=1∶2∶2,则其压强之比∶∶为:
A、1∶2∶2
B、1∶4∶8
C、1∶4∶4
D、4∶2∶1

5、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). 温度的高低反应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、.(2), (3), (4)
C、(1), (2), (3)
D、(1), (3), (4)

6、已知氢气与氧气的温度相同,请判断下列说法哪个正确?
A、氧分子的质量比氢分子大,所以氧气的压强一定大于氢气的压强
B、氧分子的质量比氢分子大,所以氧气的密度一定大于氢气的密度
C、氧分子的质量比氢分子大,所以氢分子的速率一定比氧分子的速率大.
D、氧分子的质量比氢分子大,所以氢分子的方均根速率一定比氧分子的方均根速率大

7、2g氢气与2g氦气分别装在两个容积相同的封闭容器内,温度也相同。(氢气视为刚性双原子分子)。求:(1)氢分子与氦分子的平均平动动能之比;(2)氢气与氦气压强之比。
A、
B、
C、
D、

8、设某种气体的分子速率分布函数为f(v),则速率在v 1─v 2区间内的分子的平均速率为
A、
B、
C、
D、

9、若f(v)为气体分子速率分布函数,N为分子总数,m为分子质量,则的物理意义是
A、
B、
C、
D、

10、在一封闭容器内有一定质量的理想气体。(1)当温度升高到原来的二倍时,则压强增大到原来的四倍;(2)当分子热运动的平均速率提高到原来的二倍时,则气体压强也增大到原来的二倍。以上两种说法判断正确的是
A、正确,正确;
B、正确,错误;
C、错误,正确;
D、错误,错误.

11、气体分子间的平均距离l与压强p、温度T的关系为 _______。
A、
B、
C、
D、

12、两瓶不同种类的理想气体,它们的温度和压强都相同,但体积不同,则单位体积内的气体分子数n,单位体积内的气体分子的总平动动能,单位体积内的气体质量,分别有如下关系:
A、
B、
C、
D、

13、容器中储有1mol的氮气,压强为1.33Pa,温度为7℃,则1中氮气的分子数为_______。
A、
B、
C、
D、

14、
A、增加
B、降低
C、保持不变
D、无法判断

15、如图所示,一定质量的理想气体,其温度T随体积V的变化关系为一直线(其延长线通过T-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、等容过程
D、绝热过程

16、在标准状态下,若氧气(视为刚性双原子分子的理想气体)和氦气的体积比 V1 / V2=1 / 2 ,则其内能之比E1 / E2为:
A、3 / 10.
B、1 / 2
C、5 / 6
D、5 / 3

17、压强为p、体积为V的氢气(视为刚性分子理想气体)的内能为:
A、2.5pV,
B、1.5pV
C、0.5pV
D、pV

18、假定大气层各处温度相同均为T,空气的摩尔质量为Mmol。试根据玻尔兹曼分布律,证明大气压强p与高度h(从海平面算起,海平面处的大气压强为)的关系是_____________。
A、
B、
C、
D、

19、容积恒定的容器内盛有一定量某种理想气体,其分子热运动的平均自由程为,平均碰撞频率为,若气体的热力学温度降低为原来的1/4倍,则此时分子平均自由程和平均碰撞频率分别为_____________。
A、
B、
C、
D、

20、气缸内盛有一定量的氢气(可视为理想气体),当温度不变而压强增大一倍时,氢气分子的平均碰撞频率和平均自由程的变化情况是:
A、
B、
C、
D、

21、一定量的理想气体,在温度不变的条件下,当压强降低时,分子的平均碰撞频率和平均自由程的

学习通大学物理Ⅱ——热学

学习通大学物理Ⅱ——热学是为了让学生更好地掌握热学知识,了解热学基本概念,并掌握热力学基本定律和热学运动方程等知识。

一、热学基本概念

热力学是研究热现象的一门学科,主要研究物质的热力学性质和热现象。其中,温度、热量、功、热容等是热学中的基本概念。

1. 温度

温度是衡量物体热度高低的物理量,通常用摄氏度(℃)或开尔文度(K)表示。温度的测量方法有宏观测量和微观测量两种,宏观测量常用的是温度计,微观测量则使用分子速率的统计方法。

2. 热量

热量是热传递的一种形式,是由物体内部分子的运动所引起的。热量的传递方式有三种:传导、对流和辐射。热量的单位是焦耳(J)。

二、热力学基本定律

1. 热力学第一定律

热力学第一定律,也叫能量守恒定律,它表示能量在热力学系统中的转化和守恒。能量守恒定律表明,在热力学系统中,能量的总量是不变的,即能量不能被创造和毁灭,只能从一种形式转化为另一种形式。

2. 热力学第二定律

热力学第二定律,也叫热力学不可逆性原理,它表示自然界中存在一些过程是不可逆的,而不能回到原来的状态。这个定律的重要性在于,它限制了使用热能转化为有用的功的能力。热力学第二定律可以用卡诺循环来描述。

3. 热力学第三定律

热力学第三定律,也叫绝对零度定律,它指出在零度时,所有物质的熵为零。热力学第三定律的实质是确定了热力学温标的零点,即绝对零度,这是除了摄氏温度、华氏温度外又一种温度标准。

三、热学运动方程

1. 理想气体状态方程

理想气体状态方程描述了理想气体温度、压力和体积之间的关系,即PV=nRT,其中P为压力,V为体积,n为气体摩尔数,R为气体常数,T为温度。

2. 热传导方程

热传导方程描述了热能在物体内部传递的速率,即能量传递随时间和空间的变化关系。热传导方程是研究物体传热时的重要工具,它可以帮助我们确定物体内部的温度分布。

3. 热传递方程

热传递方程描述了热能从一个物体传递到另一个物体的速率,即能量传递随时间和空间的变化关系。热传递方程是研究物体热传递时的重要工具,它可以帮助我们确定物体之间热能传递的速率。

四、总结

学习通大学物理Ⅱ——热学是为了帮助学生更好地学习热学知识,掌握热学基本概念和热力学基本定律,同时了解热学运动方程等知识。通过学习热学知识,我们可以更好地理解和应用物理学知识,为我们今后的科学研究和生活带来更多的帮助。

学习通大学物理Ⅱ——热学

学习通大学物理Ⅱ——热学是为了让学生更好地掌握热学知识,了解热学基本概念,并掌握热力学基本定律和热学运动方程等知识。

一、热学基本概念

热力学是研究热现象的一门学科,主要研究物质的热力学性质和热现象。其中,温度、热量、功、热容等是热学中的基本概念。

1. 温度

温度是衡量物体热度高低的物理量,通常用摄氏度(℃)或开尔文度(K)表示。温度的测量方法有宏观测量和微观测量两种,宏观测量常用的是温度计,微观测量则使用分子速率的统计方法。

2. 热量

热量是热传递的一种形式,是由物体内部分子的运动所引起的。热量的传递方式有三种:传导、对流和辐射。热量的单位是焦耳(J)。

二、热力学基本定律

1. 热力学第一定律

热力学第一定律,也叫能量守恒定律,它表示能量在热力学系统中的转化和守恒。能量守恒定律表明,在热力学系统中,能量的总量是不变的,即能量不能被创造和毁灭,只能从一种形式转化为另一种形式。

2. 热力学第二定律

热力学第二定律,也叫热力学不可逆性原理,它表示自然界中存在一些过程是不可逆的,而不能回到原来的状态。这个定律的重要性在于,它限制了使用热能转化为有用的功的能力。热力学第二定律可以用卡诺循环来描述。

3. 热力学第三定律

热力学第三定律,也叫绝对零度定律,它指出在零度时,所有物质的熵为零。热力学第三定律的实质是确定了热力学温标的零点,即绝对零度,这是除了摄氏温度、华氏温度外又一种温度标准。

三、热学运动方程

1. 理想气体状态方程

理想气体状态方程描述了理想气体温度、压力和体积之间的关系,即PV=nRT,其中P为压力,V为体积,n为气体摩尔数,R为气体常数,T为温度。

2. 热传导方程

热传导方程描述了热能在物体内部传递的速率,即能量传递随时间和空间的变化关系。热传导方程是研究物体传热时的重要工具,它可以帮助我们确定物体内部的温度分布。

3. 热传递方程

热传递方程描述了热能从一个物体传递到另一个物体的速率,即能量传递随时间和空间的变化关系。热传递方程是研究物体热传递时的重要工具,它可以帮助我们确定物体之间热能传递的速率。

四、总结

学习通大学物理Ⅱ——热学是为了帮助学生更好地学习热学知识,掌握热学基本概念和热力学基本定律,同时了解热学运动方程等知识。通过学习热学知识,我们可以更好地理解和应用物理学知识,为我们今后的科学研究和生活带来更多的帮助。