大学物理热学题库及答案

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77T的关系式是____________,

此式所揭示的气体温度的统计意义是____________________________________.

78、若气体分子的平均平动动能等于1.06×10?19 J,则该气体的温度T=________

__________K.(玻尔兹曼常量k=1.38×10-23 J·K?1 )

79、对于单原子分子理想气体,下面各式分别代表什么物理意义? (1) (2) (3)

3RT:________________________________, 23R:___________________________________, 25R:___________________________________. 2 (式中R为普适气体常量,T为气体的温度)

80、若某容器内温度为 300 K的二氧化碳气体(视为刚性分子理想气体)的内能为 3.74×103 J,则该容器内气体分子总数为___________________. (玻尔兹曼常量k=1.38×10-23 J·K?1,阿伏伽德罗常量NA=6.022×1023 mol?1)

81、一定量H2气(视为刚性分子的理想气体),若温度每升高1 K,其内能增加41.6 J,则该H2气的质量为________________.(普适气体常量R=8.31 J·mol?1·K?1)

82、1 mol的单原子分子理想气体,在1 atm的恒定压强下,从0℃加热到100℃,

则气体的内能改变了_______________J.(普适气体常量R=8.31 J·mol?1·K?1 )

83、1大气压、27 ℃时,一立方米体积中理想气体的分子数n=____________,

分子热运动的平均平动动能=________________. (玻尔兹曼常量k=1.38×10?23 J·K?1)

84、根据能量按自由度均分原理,设气体分子为刚性分子,分子自由度数为

i,则当温度为T时,

(1) 一个分子的平均动能为________.

(2) 一摩尔氧气分子的转动动能总和为________.

85、1 mol氮气,由状态A(p1,V)变到状态B(p2,V),气体内能的增量为__________.

86、有两瓶气体,一瓶是氦气,另一瓶是氢气(均视为刚性分子理想气体),若它

们的压强、体积、温度均相同,则氢气的内能是氦气的________倍.

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87、在温度为127 ℃时,1 mol氧气(其分子可视为刚性分子)的内能为________J,

其中分子转动的总动能为______________J.(普适气体常量R=8.31J·mol-1·K-1 )

88、对于处在平衡态下温度为T的理想气体,

3kT的物理意义是____________ 2

____________________________.(k为玻尔兹曼常量)

89、对于处在平衡态下温度为T的理想气体,

1kT的物理意义是_____________ 2

_________________________________.(k为玻尔兹曼常量)

90、分子热运动自由度为i的一定量刚性分子理想气体,当其体积为V、压

强为p时,其内能E=______________________.

91、若i是气体刚性分子的运动自由度数,则

1ikT所表示的是_______________ 2

______________________________________________________.

92、分子质量为m、温度为T的气体,其分子数密度按高度h分布的规律是_____

_____________________________________.(已知h=0时,分子数密度为n0 )

93、在无外力场作用的条件下,处于平衡态的气体分子按速度分布的规律,可用

________________分布律来描述.

如果气体处于外力场中,气体分子在空间的分布规律,可用__________分布律来描述.

94、由玻尔兹曼分布律可知,在温度为T的平衡态中,分布在某一状态区间的

分子数d N与该区间粒子的能量?有关,其关系为d N∝____________.

95、 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;

f (v)(a)(b)(c) v 14

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96、现有两条气体分子速率分布曲线(1)和(2),如图所示.

f (v)若两条曲线分别表示同一种气体处于不同的温度

(1)

(2)下的速率分布,则曲线_____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

O v速率分布,则曲线_____表示的是氧气的速率分布.

97、一个容器内有摩尔质量分别为Mmol1和Mmol2的两种不同的理想气体1和2,当此混合气体处于平衡状态时,1和2两种气体分子的方均根速率之比是

________________________.

98、在相同温度下,氢分子与氧分子的平均平动动能的比值为__________.

方均根速率的比值为__________.

99、设气体分子服从麦克斯韦速率分布律,v代表平均速率,?v为一固定的速率区间,则速率在 v到 v+?v范围内的分子数占分子总数的百分率随气体的温

度升高而__________(增加、降低或保持不变).

100、氮气在标准状态下的分子平均碰撞频率为5.42×108 s-1,分子平均自由程为 6×10-6 cm,若温度不变,气压降为 0.1 atm ,则分子的平均碰撞频率变为

_______________;平均自由程变为_______________.

101、(1) 分子的有效直径的数量级是________________.

(2) 在常温下,气体分子的平均速率的数量级是_______________.

(3) 在标准状态下气体分子的碰撞频率的数量级是______________

102、 一定量的理想气体,经等压过程从体积V 0膨胀到2V 0,则描述分子运动的下列各量与原来的量值之比是

(1) 平均自由程

(2) 平均速率

(3) 平均动能

103、一定质量的理想气体,先经过等体过程使其热力学温度升高一倍,再经过等

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?=__________. ?0v=__________. v0?K=__________. ?K0大学物理 热学

温过程使其体积膨胀为原来的两倍,则分子的平均自由程变为原来的_______倍。

104、在p?V图上

(1) 系统的某一平衡态用_____________来表示;

(2) 系统的某一平衡过程用________________来表示;

(3) 系统的某一平衡循环过程用__________________来表示;

105、一定量的理想气体处于热动平衡状态时,此热力学系统的不随时间变化

的三个宏观量是__________________________________,而随时间不断变化的微观量是_________________________________________________________.

106、p─V图上的一点代表____________________________________;

p─V图上任意一条曲线表示______________________________.

107、如图所示,已知图中画不同斜线的两部分的面积分 p 别为S1和S2,那么 a b 2

外做功W=________; (1) 如果气体的膨胀过程为a─1─b,则气体对

1 S1 S2 (2) 如果气体进行a─2─b─1─a的循环过程, V O

则它对外做功W=_______________.

108、设在某一过程中,系统由状态A变为状态B,如果_____________________

______________________________________________________________________

_______________________________,则该过程称为可逆过程;如果___________

__________________________________________________________则该过程称为不可逆过程.

109、处于平衡态A的一定量的理想气体,若经准静态等体过程变到平衡态B,

将从外界吸收热量416 J,若经准静态等压过程变到与平衡态B有相同温度的平衡态C,将从外界吸收热量582 J,所以,从平衡态A变到平衡态C的准静态等压

过程中气体对外界所作的功为____________________.

110、不规则地搅拌盛于绝热容器中的液体,液体温度在升高,若将液体看作

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