大 学 物 理 习 题 册
度不同，则它们的温度 ，压强 。如果它们的温度、压强相同，但体积不同，则它们的分子数密度 ，单位体积的气体质量 ，单位体积的分子平动动能 。（填“相同”或“不同”）。
4、同一温度下的氢气和氧气的速率分布曲线如图所示，其中曲线①为 气的速率分布， 气的最概然速率较大。
5、设气体的速率分布函数为f(v)，总分子数为N，则
① 处于速率间隔v~v?dv内的分子数与总分子数的比率的数学表达式为 ；
②处于速率间隔v~v?dv速率区间的分子数dN? ； ③处于速率间隔v1~v2内的分子数?N? ； ④大量分子热运动的速率平方的平均值v2= 。
四、简答题
1、一定质量的理想气体，当温度保持恒定时，气体的压强随体积的减小而增大（玻意尔定律）；当体积不变时，压强随温度的升高而增大（查理定律）。从微观上说，这两种使压强增大的过程有何区别？
2、最概然速率是否就是分子速率分布中最大速率值？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，则该图中v0表示的含义是什么？
f(v)
A B O v0 v
五、计算题
1、一容器内某双原子理想气体的温度T?273K，压强p?101.3Pa，密度为1.25gm3，求：
（1）气体分子运动的方均根速率？
（2）气体的摩尔质量是多少？是何种气体？
（3）气体分子的平均平动动能和转动动能是多少？ （4）单位体积内气体分子的总平动动能是多少？ （5）设该气体有0.3mol，气体的内能是多少？
热 力 学 第 一 定 律
院别 班级 姓 名 学号 一、选择题
[ ]1、在p-V图中，1mol理想气体从状态A沿直线到达B，则此过程系统的功和内能的变化是
A、 A>0, ?E>0 B、A<0, ?E<0 C、 A>0, ?E=0 D、A<0, ?E>0
[ ]2、对于室温下的双原子分子理想气体，在等压膨胀
的情况下，系统对外所做的功与从外界吸收的热量之比A/Q等
A、13 B、14 C、225 D、7
[ ]3、如图所示，一定量的理想气体，由平衡状态A变到平衡状态B(pA=pB),则无论经过的是什么过程，系统必
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然不能
A、对外作正功 B、内能增加 C、从外界吸热 D、向外界放热
[ ]4、如图所示为一定量的理想气体的p—V图，由图可得出结论
A、ABC是等温过程； B、TA?TB； C、TA?TB； D、TA?TB。
[ ]5、Q=E2-E1+A适用于下列哪个条件？
A、要求系统始末状态为平衡态，中间态不一定都是平衡态，适用于任何过程
B、只适用微小变化的任何过程，始末状态为平衡态 C、只适用微小变化的准静态过程
D、只适用系统从体积V1变化到V2的准静态过程
[ ]6、气体的摩尔定压热容Cp大于摩尔定体热容Cv，其主要原因是
A、膨胀系数不同 B、温度不同 C、气体膨胀需作功 D、分子引力不同
[ ]7、一可逆卡诺热机，低温热源为270C，热机效率为40%，其高温热源温度为（ ）K; 今欲将该热机效率提高50%，若低温热源保持不变，则高温热源的温度增加（ ）K.
A、500K 100 K B、200 K 100 K
C、300 K 200 K D、 500 K 200 K
[ ]8、有一定量的理想气体做如图所示的循环过程，则气体所做的净功为
A、2P0V0 B、-2P0V0 C、P0V0 D、-P0V0
[ ]9、一卡诺热机从400K的高温热源吸热，向300K的低温热源放热，若该机从高温热源吸热1000J，则该机所做的功和放出的热量分别为
A、 A=250J ，Q2=750J B、A=750J ，Q2=250J C、 A=240J ，Q2=760J D、A=300J ，Q2=700J
[ ]10、某理想气体分别进行如图所示的两个卡诺循环：Ⅰ（abcda）和Ⅱ（a'b'c'd'a'）且两条循环曲线所围面积相等。设循环Ⅰ的效率为?，每次循环在高温热源处吸收的热量为Q，循环Ⅱ的效率为??，每次循环在高温热源处吸收的热量为Q?，则
A、????；Q?Q? B、????；Q?Q? C、????；Q?Q? D、????；Q?Q? 二、判断题
[ ]1、理想气体经等体积加热时，内能减少，同时压强升高，这样的过程
可能发生。
[ ]2、理想气体的内能从E1增大到E2时，对应于等体、等压、绝热三种过程的温度变化相同。
[ ]3、吸收热量的等压压缩过程可以发生。 [ ]4、内能增加的绝热压缩过程可以发生。
[ ]5、要使系统的温度升高，系统必须从外界吸收热量。 [ ]6、摩尔数相同的三种气体：He、N2、CO2 (均视为刚性分子的理想气体)，它们从相同的初态出发，都经历等体吸热过程，若吸取相同的热量，
则三者的温度升高相同。
三、填空题
1、如图所示，一理想气体系统由状态a沿acb到达b，有350J热量传入系统，而系统做功130J。 ① 经过adb过程，系统做功40J，传入系统的热量Q= ；② 当系统由状态b沿曲线ba返回状态a时，外界对系统做功60J，则系统吸收热量Q= 。
2、常温常压下，一定量的某种理想气体（可视为刚性分子、自由度为i）,在等压过程中吸热为Q，对外做功为A，内能增加?E，则有 A/Q? ，?E/Q? 。
3、一定量的理想气体从同一初态a（p0，V0）出发，分别经两个准静态过程ab和ac，b点的压强为p1，
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C点的体积为V1，如图所示，若两个过程中系统吸收的热量相同，则该气体的??CpC______________。
V
4、设高温热源温度是低温热源温度的n倍，理想气体经卡诺循环后，从高温热源吸收的热量与向低温热源放出的热量之比为 。
5、一卡诺机从373K的高温热源吸热，向273K的低温热源放热，若该热机从高温热源吸收1000J热量，则该热机所做的功A=___ _____，放出热量Q2=______ __。
6、1mol双原子刚性分子理想气体，从状态a（p1，V1）沿p—V图所示直线变到状态b（p2，V2），则（1）气体内能的增量ΔE =_____________；（2）气体对外界所作的功=_____________；（3）气体吸收的热量Q=____________。
四、计算题
1、一定量的某种理想气体进行如图所示的循环过程，已知气体在状态A的温度为TA=300K，求 p(Pa) (1)气体在状态B、C的温度;
300 A (2)各过程中气体对外所作的功; (3)经过整个循环,气体从外界吸收的净热量。
200 ? 100 B
C O 1 ┴2 3 V(m3)
2、1 mol单原子分子理想气体的循环过程如 T－V图所示，其中c点的温度为Tc=600 K．试求： ab、bc、ca各个过程系统吸收的热量； T (K) (1) (2) 经一循环，系统所作的净功；
c a
b O 1 2 V (10?3m3) (3) 该循环的效率。
3、一热机在1000K和300K的两热源之间工作。如果（1）高温热源提高到1100K，（2）低温热源降到200K，求理论上的热机效率各增加多少？
热 力 学 第 二 定 律
院别 班级 姓 名 学号 一、选择题
[ ]1、有人设计一台卡诺热机（可逆的），每循环一次可以从400K的高温热源吸热1800J，向300K的低温热源放热800J，同时对外做功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，卡诺循环所做的功不能大于向低温热源放出的热量 D、不行，这个热机的效率超过理论值
[ ]2、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，则
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
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[ ]3、下列表述正确的是
A、功可以全部转化为热，但热不可以全部转化为功
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、开尔文表述指出了热功转换的可逆性 D、克劳修斯表述指出了热传导的不可逆性
[ ]4、关于可逆过程和不可逆过程有以下几种说法：（1）可逆过程一定是准静态过程；（2）准静态过程一定是可逆过程；（3）对不可逆过程，一定找不到另一过程使系统和外界同时复原；（4）非准静态过程一定是不可逆过程；以上说法正确的是 A、（1）（2）（3） B、（2）（3）（4）
C、（1）（3）（4） D、（1）（2）（3）（4）
[ ]5、“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 [ ]6、判断以下过程，哪一个过程是可逆过程？
A、气缸中装有某种气体，忽略气缸与活塞之间的磨擦，使活塞无限缓慢地膨胀。
B、不停地搅拌盛在绝热容器中的液体使之升温。 C、绝热容器内，不同温度的气体进行混合。 D、高速行驶的卡车突然刹车停止。
[ ]7、关于一个系统的熵的变化，以下说法正确的是
A、任一绝热过程dS ＝0 B、任一可逆过程dS ＝0
C、孤立系，任意过程dS ≥0 D、可逆等温过程一定有dS ＞0
[ ]8、下列几种叙述，错误的是
A、不可逆过程实质上是由包含微观状态数目少的状态向包含微观状态数目多的宏观状态进行的过程。
B、熵是态函数，只有对平衡状态才有意义。
C、一定量的气体绝热自由膨胀dQ =0，熵变为零。
D、绝热系统的中不可逆过程和孤立系统中一切宏观自然过程，总是朝着熵增大的方向进行，其微观意义是从有序趋向无序。
[ ]9、初始温度为T，初始体积为V的双原子理想气体，气体取三个可逆过程构成一循环。绝热膨胀到2V，定容过程到温度T，等温压缩到初始体积V，如图所示，则下列叙述中正确的是
A、在每个过程中，气体的熵不变 B、在每个过程中，外界的熵不变 C、整个循环过程中，气体的熵增加
D、在每个过程中，气体和外界的熵的和不变 二、判断题
[ ]1、一杯热水放在空气中，最终杯中的水的温度与空气温度相同，结果
杯中的水的熵减少，这与熵增加原理相矛盾。
[ ]2、准静态过程一定是可逆过程。 [ ]3、可逆过程一定是准静态过程。
[ ]4、凡是有热接触的物体，它们之间进行热交换的过程都是不可逆过程。 [ ]5、计算绝热自由膨胀的熵变可以用可逆绝热过程计算。
[ ]6、热力学第二定律的开尔文表述和克劳修斯表述是等价的，表明在自
然界中与热现象有关的实际宏观过程都是不可逆的。
三、填空题
1、如图的卡诺循环： abcda， dcefd， abefa，效率分别为:?1= ；?2= ；?3= 。
2、卡诺致冷机，其低温热源温度为T2=300K，高
温热源温度为T1=450K，每一循环从低温热源吸热Q2=400J，已知该致冷机的致冷系数w=Q2/A=T2/(T1－T2) (式中A为外界对系统作的功)，则每一循环中外界必须作功A= 。
3、从统计意义来解释：不可逆过程实质是一个____________________的转变过程。一切实际过程都向着______________________的方向进行。
4、热力学第二定律的开尔文表述和克劳修斯表述是等价的，表明在自然
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