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第七章 气体动理论

一.选择题

2.关于温度的意义,下列说法中错误的是( ) A.气体的温度是分子平均平动动能的量度

B.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。 C.温度的高低,反映物质内部分子运动剧烈程度的不同。 D.从微观上看,气体的温度表示每个气体分子的冷热程度。

3.三个容器A、B、C中装有同种理想气体,分子数密度相同,vA:vB:vC?1:2:4,则pA:pB:pC为( )

A.1:2:4 B.4:2:1 C.1:4:8 D.1:4:16

4.温度、压强相同的氦气和氧气,它们的分子平均动能?k和分子平均平动动能?kt有如下关系( )

A.?k和?kt都相等 B.?k和?kt都不相等 C.?k相等,而?kt不相等 D.?k不相等,而?kt相等 7.两种不同的理想气体,若它们的分子平均速率相等,则下列结论中正确的是( ) A.它们的温度一定相等 B.它们的分子平均平动动能一定相等 C.它们的分子平均动能不一定相等 D.它们的分子方均根速率不一定相等

8.已知某种气体在温度T1和T2时的最概然速率分别为vp1和vp2,相应的分子速率分布函数值为f(vp1)和f(vp2),若T1>T2则( )

A.vp1>vp2,f(vp1)>f(vp2) B.vp1>vp2,f(vp1)f(vp2)

9.图示两条曲线分别表示相同温度下H2和O2的分子速率分布曲线,最概然速率为(vp1)O和(vp2)H,则( )

22222A.a表示O2分子速率分布曲线,(vp1)O:(vp2)H=4:1

22B.a表示O2分子速率分布曲线,(vp1)O:(vp2)H=1:4

22C.b表示O2分子速率分布曲线,(vp1)O:(vp2)H=1:4

22D.b表示O2分子速率分布曲线,(vp1)O:(vp2)H=4:1

2210.一定量某种理想气体在温度不变的条件下,当体积增大时,分子碰撞频率z和分子平均

自由程?的变化情况为( )

A.z减小,?不变 B.z增大,?减小 C.z不变,?增大 D.z减小,?增大 二.填空题(新增)

5.已知氧气P?2.026?104Pa,V?3.00?10?2m3,则其内能E= J。

6.质量均为2.0?10?3kg的氢气和氦气分别装在体积相同的两个容器中,当温度相同时,则氢气和氦气分子的平均平动动能之比为 ,压强之比为 ,内能之比为 。

7.若平衡态下气体分子速率分布函数为f(v),分子总数为N。最概然速率分布为vp,说明下列各式的物理意义。

(1)f(v)dv表示 。 (2)Nf(v)dv表示 。

vp(3)

?0f(v)dv表示 。

8.平衡态下理想气体分子最概然速率vp? ,平均速率v? ,方均根速率

v2? ,其数值大小排列顺序是 。

9.图中曲线分别表示同一温度下氢气和氧气的速率分布曲线,则氢气的vp? ,氧气的

vp? 。

10.体积不变的容器中贮有一定量某种理想气体,温度为T0时,分子平均速率为v0,分子平均碰撞次数为z0,平均自由程为?0。当气体温度升高到2T0时,上述三个量与原来数值关系分别变为v? v0,z= z0,?= ?0。 三.计算题

第八章 热力学基础 一.选择题

1.1mol单原子分子理想气体从状态A变化为状态B,若不知是何气体,变化过程也不知道,但A、B两态的P、V、T都知道。则可求出( )

A.气体所作的功 B.气体内能的变化 C.气体吸收的热量 D.气体的质量

2.将热力学第一定律用于某一等值过程,有dQ?0,dE?0,dA?0,则此过程一定是( ) A.等温过程 B.等体过程 C.等压膨胀过程 D.等压压缩过程

3.一定量理想气体,经历某过程后温度升高,则根据热力学第一定律,下列判断中正确的是( )

A. 系统在过程中作正功 B.外界在过程中作正功

C. 系统从外界吸收能量 D.系统内能增加

5.室温下双原子分子理想气体在等压膨胀时,系统对外作功与吸热之比等于( ) A.

13 B.

14 C.

27 D.

25

8.一定量理想气体,经历图示循环过程,其中ab为绝热过程,则气体在此循环过程中( ) A.对外作的净功为负 B.对外作的净功为正 C.内能增加 D.从外界净吸热为正

9.一台工作于温度分别为327?C和27?C的高温热源和低温热源之间的卡诺热机,每经历一个循环,吸热 ,则对外作功为( )

A.2000J B.1000J C. 4000J D.500J

11.一绝热容器被隔板分成两半,一半时真空,另一半是理想气体,若抽出隔板,气体将进行自由膨胀,达平衡后( )

A. 温度不变,熵增加 B.温度升高,熵增加 C.温度不变,熵不变 D.温度下降,熵减小 二.填空题

1.P?V图上的一个点代表 ,P?V图上任意一条曲线代表 。 2.系统所作的功是过程量,它不仅与 有关,而且还与 有关。系统吸收的热量是 量。系统内能仅与 有关。因此称状态函数。 12.关于熵,下列说法中正确的是( ) A.由?s??dQT可知,一个绝热系统的熵为零

B.根据熵的可叠加性,两种气体混合后的熵等于混合前两种气体的熵之和 C.根据熵增加原理,一个系统的熵不可能减少 D.一个孤立系统越趋于无序,它的熵越大

5.一定量的理想气体从同一初态A出发,分别经历等压、等温、绝热三种过程从体积V1膨胀到体积V2,则上述三种过程中 过程对外作功最多。 过程对外作功最少, 过程内能增加, 过程内能减少, 过程吸热最多。

6.3mol理想气体初态P1?6atm,T1?500K,经等温过程后压强变为P2?3atm。该气体在此过程中吸热 。

7.一定量理想气体经历acb过程时吸热500J,则经历acbda过程时系统吸热为 J。 8.一卡诺热机低温热源的温度为27C,效率为40%。高温热源的温度 。

求:欲将该热机效率提高到50%,而低温热源温度不变,则高温热源温度应变为 。

?9.图中三条等温线T0,2T0,3T0与两条绝热线围成三个卡诺循环(1)abcda,(2)dcefd,(3)

abefa,其效率分别为?1? %,?2? %,?3? %。

10.热力学第二定律指出与热现象有关的实际宏观过程均不可逆。开尔文表述指出 过程不可逆,克劳修斯表述指出 过程不可逆。

11.熵增加原理表明,孤立系统中的可逆过程,其熵 。孤立系统中的不可逆过程其熵 。

12.将盛有质量为m,0?C冰的容器放到温度为10?C的恒温热源上,冰全部溶化并升温到

110C。在这个过程中冰的熵将 ,热源的熵将 ,冰与热源合成的大系?统的熵将 (填“不变”、“增加”或“减少”) 三.计算题 1(原2)

2.温度为27?C,压强为1atm的1mol氧气,经等温过程体积膨胀到原来的3倍,(1)求该过程中气体作功,吸热和内能变化。(2)若气体经绝热过程体积膨胀到原来的3倍,求上述三量数值。

?3353.1mol氮气,初态A体积V0?22.4?10m,压强P0?2.0?10Pa,分别经下列两个过

程到达B态,使体积膨胀为2V0,(1)等温过程AB,(2)先等体冷却到C,在等压膨胀到B。求此两过程中系统的吸热与对外作功。 4.(原4)

5.1mol单原子气体作图示循环过程,求气体在循环过程中吸收的热量,对外所作的净功,以及循环的效率。

6.气缸内有一定量氧气作图示循环过程,其中AB为等温过程,CA为绝热过程,已知A态的状态参量为 P1,V1,T1,B态体积V2?3V1,求(1)该循环的效率(2)各过程的熵变。 7.1mol氧气初态A体积V1?2?10V3?4?10?23?2m,T1?300K,经三个不同过程到达末态B,体积

3m(1)等温过程AB;(2)先等压AC,后等体CB;(3)先绝热AD,后等

压DB。试分别计算三个不同过程的熵变。