中國大學(xué)慕課熱學(xué)2019年章節(jié)測試及期末考試答案

1、第二周測試在一密閉容器中，儲有A、B、C三種理想氣體，處于平衡狀態(tài).A種氣體的分子數(shù)密度為 m它產(chǎn)生的壓強(qiáng)為0，B種氣體的分子數(shù)密度為2広，C種氣體的分子數(shù)密度為3恥 則 混合氣體的壓強(qiáng)卩為（6pl ）在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，任何理想氣體在1中含有的分子數(shù)都等于（2. 69*25）一瓶氮?dú)夂鸵黄康獨(dú)怏w密度（單位體積質(zhì)量）相同，分子平均平動動能相同，而且它們都 處于平衡狀態(tài)，則它們相同大于氣體的溫度是分子平均平動動能的量度。對氣體的溫度是大量氣體分子熱運(yùn)動的集體表現(xiàn)，具有統(tǒng)計意義。對從微觀上看，氣體的溫度表示每個氣體分子的冷熱程度。錯一定量的真實(shí)氣體，等容降壓，內(nèi)能減小某容器內(nèi)分子數(shù)密度為，每個分子的質(zhì)量

2、為，則壓強(qiáng)為4*105第三周測試為氣體分子的最概然速率，而表示在速率切附近單位速率區(qū)間內(nèi)的氣體分子數(shù)，若該氣體溫度降低，則中和門發(fā)生的變化為Vp變小而np變大設(shè)尸代表氣體分子運(yùn)動的平均速率，中代表氣體分子運(yùn)動的最概然速率，燈代表氣體分 子運(yùn)動的方均根速率，處于平衡狀態(tài)下的氣體（遵守麥克斯韋速率分布定律），它們之間的 關(guān)系為設(shè)某種氣體的分子速率分布函數(shù)為），則速率在1 一 區(qū)間內(nèi)的分子的平均速率為設(shè)聲波通過理想氣體的速率正比于氣體分子的熱運(yùn)動平均速率，則聲波通過具有相同溫度 的氧氣和氫氣的速率之比/兄為1/4在A、B、C三個容器中儲有同一種理想氣體，其分子數(shù)密度之比為ha : n/? : nc

3、4:2:1，而分子的方均根速率之比為們的溫度之比二4 ： “ ： R是1416P:1.2.4最概然平動動能不尊于最概然速率對應(yīng)的平動動能。對 最概然平動動能大于最概然速率對應(yīng)的平動動能.錯 最概然平動動能小于最概然速率對應(yīng)的平動動能對 最概然平動動能等于最概然速率對應(yīng)的平動動能錯設(shè)某種氣體的分子速率分布函數(shù)為V 則速率在山一卩2區(qū)間內(nèi)的分子的平均速率為討(f(y)dv可復(fù)制.編制.期待你的好評與關(guān)注!設(shè)某種氣體的分子速率分布函數(shù)為V 則速率在山一包2區(qū)間內(nèi)的分子的平均平動動能1-mvr1 2錯在麥克斯韋速率分布律中，速率分布函數(shù)的意義可理解為分子數(shù)占總分子數(shù)設(shè)聲波通過理想氣體的速率正比于氣體分

4、子的熱運(yùn)動平均速率，則聲波通過具有相同溫度 的氧氣和氫氣的速率之比Mhg為1/4假定氧氣的熱力學(xué)溫度提高一倍，氧分子全部離解為氧原子，則這些氧原子的平均速率是 原來氧分子平均速率的2倍。2設(shè)某種代體的分子速率分布函數(shù)為八,則速率在5 2區(qū)間內(nèi)的分子的平均平動動能J(v)dv第四章拉薩海拔約為36（）山弘設(shè)大氣溫度27C：而且處處相同，設(shè)海平面的壓強(qiáng)為叫貝（I拉薩的氣壓為D.（空氣的摩爾質(zhì)量為Mm = 29g/mo/,摩爾氣體常量一個高2.0/7?的容器中，空氣中的灰塵微粒達(dá)到平衡，在室溫下（27IJC）,容器頂部的灰塵密度是底部的1/271.若認(rèn)為所有灰塵微粒的質(zhì)量相同，則一灰塵微粒的質(zhì)量約為

5、一 2 07*10-22(ln(2.718) = 1)分子質(zhì)量為m的氣體在溫度T下處于平衡（滿足麥克斯韋速度分布律）。若以必表示速度 的則必為Bkrlm在重力場中，氣體（分子質(zhì)量為川）溫度了恒定，力處的分子數(shù)密度為門X則任一高度方處的分子數(shù)密度為,?（,cx,51根據(jù)玻爾茲曼分布可知，氫氣在地面的含量（占空氣的百分比）遠(yuǎn)比高處低。 對根據(jù)玻爾茲曼分布可知，氫氣在地面的含量（占空氣的百分比）遠(yuǎn)比高處高。錯 做布朗運(yùn)動的微粒系統(tǒng)可看作是在浮力mgpw p和重力場的作用下達(dá)到平衡態(tài)的巨分子系 統(tǒng)。設(shè)772為粒子的質(zhì)黑為粒子的密度，內(nèi)為粒子在其中漂浮的流體的密度，并令二=0 處的勢能為0,則在2為任意

6、值處的粒子數(shù)密度為A.猶網(wǎng)（-警（1 -號）最概然速度對應(yīng)的速率等于最概然速率O錯分子質(zhì)量為m的氣體在溫度丁下處于平衡（滿足麥克斯韋速度分布律）。若以5表示速度的x,則斤為0第四章測試一瓶氮?dú)夂鸵黄康獨(dú)怏w密度（單位體積質(zhì)量）相同，分子平均平動動能相同，而且它們都 處于平衡狀態(tài)，則它們a溫度相同，但氮?dú)獾膲簭?qiáng)大于氮?dú)獾膲簭?qiáng)溫度.壓強(qiáng)相同的氮?dú)夂脱鯕猓鼈兊姆肿拥钠骄鶆幽芎推骄絼觿幽苡腥缦玛P(guān)系D. 平均動能不相等，平均平動動能相等,兩容器內(nèi)分別盛有氫氣和氮?dú)?，若它們的溫度和質(zhì)重分別相等，則兩種氣體分子的平均平 動動能相等水蒸氣分解成同溫度的氫氣和氧氣，如果不計振動自由度，內(nèi)能增加了 25%一粒小

7、到肉眼恰好可見，質(zhì)量約為w 人的灰塵微粒落入一杯冰水中，由于表面張力而 浮在液體表面做二維自由運(yùn)動，則它的方均根速率約為C.2.75 x一輛高速運(yùn)動的卡車突然剎車停下，卡車上的氧氣瓶靜止下來后.將定向運(yùn)動的動能轉(zhuǎn)換為分子熱運(yùn)動的能量，所以瓶中氧氣的溫度升高；氧氣的壓強(qiáng)升高。對1 mol剛性雙原子分子理想氣體，當(dāng)溫度為T時錯5/2RT盛有理想氣體的密閉容器相對慣性系運(yùn)動時，由于容器內(nèi)分子相對慣性系的的速度增大了, 所以溫度升高。一容器內(nèi)裝有N個單原子理想氣體分子和摳個剛性雙原子理想氣體分子，當(dāng)該系統(tǒng)處在溫 度為T的平衡態(tài)時，其內(nèi)能為C.兩瓶不同種類的理想氣體，它們的溫度和壓強(qiáng)都相同，但體積不同，

8、則單位體積內(nèi)的氣體 分子數(shù)”，單位體積內(nèi)的氣體分子的總平動動能（W0,單位體積內(nèi)的氣體質(zhì)量m,則B.刀相同，（區(qū)/0相同，四不同；當(dāng)氫氣和氮?dú)獾膲簭?qiáng)、體積和溫度都相等時，則它們的質(zhì)量和內(nèi)能有如下關(guān)系質(zhì)量和內(nèi)能 都不相等；摩爾數(shù)相同、溫度相同的氫氣（也）與氯氣（比）中，分子的平均動能較小的為氮?dú)?，而?nèi) 能較大的為氫氣。對 在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下體積比為1 : 2的氧氣和氮?dú)猓ň暈閯傂苑肿永硐霘怏w）相混合，混合氣 體中氧氣和氮?dú)獾膬?nèi)能之比為B.5: 6理想氣體處于平衡狀態(tài)，設(shè)溫度為7,氣體分子自由度為，則每個氣體分子所具有的平均動能為2第六章測試常壓下氣體的黏性是由流速不同的流體層之間代體分子之間的定向動

9、量遷移產(chǎn)生的。往一杯清水中滴入一滴紅墨水，一段時間后，整杯水都變成了紅色，這一現(xiàn)象在物理學(xué)中 稱為抗啟現(xiàn)象。在下面四種方法中，何種方法一定能使理想氣體分子平均碰撞頻率增大增大壓強(qiáng)，降低溫 度；一定質(zhì)量的理想氣體，先經(jīng)過等體過程使其熱力學(xué)溫度升高一倍，再經(jīng)過等溫過程使其體 積膨脹為原來的兩倍，則分子平均碰撞頻率變?yōu)樵瓉淼谋丁怏w熱傳導(dǎo)是在熱運(yùn)動過程中交換分子對而伴隨能量交換。對 容器內(nèi)儲有一定量的氣體（氣體分子視為剛球分子），若保持容積不變使氣體溫度升高,則平均自由程不變。對理想氣體絕熱地向真空自由修脹，體積増大為原來的兩倍，則始、末舷的溫度?;與E ft始、末i聡氣體分子的平均目由程石與爲(wèi)的關(guān)

10、系為C.在一封閉容器中盛有1 mol氮?dú)猓ㄒ曌骼硐霘怏w），這時分子無規(guī)則運(yùn)動的平均自由程僅決 定于體積容器內(nèi)儲有一定量的氣體（氣體分子視為剛球分子），若保持容積不變使氣體溫度升高，則分子的平均碰撞頻率增大。對3單選（3分）氣缸內(nèi)盛有一定量的氫氣（可視為理想氣體）。當(dāng)溫度裱而壓強(qiáng)増大一1,氫氣分子的平均6虧率才和平均自由程疋 鋼t情況是Z塌f而無減小為麻冊半容器內(nèi)儲有一定量的氣體（氣體分子視為剛球分子），若保持容積不變使氣體溫度升高，則分子的平均碰撞頻率不變。錯一定質(zhì)量的理想氣體，先經(jīng)過等體過程使其熱力學(xué)溫度升高一倍，再經(jīng)過等溫過程使其體積膨脹為原來的兩倍，則分子的平均自由程變?yōu)樵瓉淼?_倍。第

11、七周測試單選（3分）將lmol理想氣體等壓加熱，使其溫度升高AT ,銬給它的熱量為Q ,它的比熱容比A.如圖所示，一走量艇想氣佻沿看圖中曲從疝。（壓強(qiáng)乃二4航m丿體積 = 2 L ） 期狀態(tài)b （廨s =2atm ?鹿 =4L ）o則在此據(jù)中氣體對外作正功，從外界吸收熱量；3單選（3分）lmol單原？S想氣體在1畑 下從0C諷七時，験幅量於劫（筍戶體常量A=8.31 JmoP.K-1） 1246J4單選（3分）PABOV如圖，一定量的理想氣體，由平衡態(tài)A變到平衡態(tài)B （P*=PB）,則無論經(jīng)過什么過程，系統(tǒng) 必然B.內(nèi)能增加；單選（3分）初始狀態(tài)（壓強(qiáng)、體積和溫度）都相同的氫氣和氮?dú)猓ň暈閯?/p>

12、性分子的理想氣體），如果 它們分別在等壓膨脹過程中吸收了相同的熱量，則它們對外作功之比:廉（各量下角標(biāo)1 表示氫氣，2表示氮?dú)猓榭罃啵?分）一定量的理想氣體，經(jīng)歷如圖（1）所示的過程，圖中虛線ac為等溫線,則必c過程是放熱的。(1)7判斷（3分）若一理想氣體在絕熱容器中作真空自由膨脹后，則氣體的內(nèi)能減少。錯8判斷（3分）若一理想氣體在絕熱容器中作真空自由膨脹后，則氣體的內(nèi)能不變。對9判斷（3分）如圖所示，當(dāng)氣缸中的活塞迅速向外移動從而使氣體膨脹時，則氣體所經(jīng)歷的過程是平衡 過程。錯10判斷（3分）一物質(zhì)系統(tǒng)從外界吸收一定的熱量，則系統(tǒng)的內(nèi)能一定增加。錯2單選（3分）對于剛性的雙原子分子理想氣

13、體，在等壓膨脹的情況下，系統(tǒng)對外所作的功與從外界吸收 的熱量之比H等于B.2/7單選（3分）4單選（3分）質(zhì)量切、摩爾質(zhì)量為加鎭想氣體，經(jīng)歷了i等壓険溫度増量為2 ,則內(nèi)能增B.可復(fù)制.編制.期待你的好評與關(guān)注!單選（3分）1嘶1理想氣體從去-7團(tuán)上謚a分蜩歷如團(tuán)所示的（1或2）遼到達(dá)末態(tài)幾已知紜V ,則這兩個般中氣休吸收的熱童Q和Q的關(guān)系是0A.05雜選（3分） 摩爾數(shù)相同的兩科理想氣佻 第一種由單原子分子組關(guān) 第二種由戲原子分子組成，現(xiàn)將兩種氣體從同一初悲K岌，經(jīng)歷一準(zhǔn)靜態(tài)等壓過程，體積修刪原來的兩倍（假定氣休空溫附近九則耐氣休內(nèi)能軫化AS與之比仏6B.3/5若一理想氣體在絕熱容器中作真空

14、自由膨脹后，則氣體的壓強(qiáng)不變。錯.一定量的理想氣體分別經(jīng)歷等壓、等體過程后，氣體的內(nèi)能增量相等，則在上述兩個過程 中應(yīng)是:A.溫度變化相同，但吸熱不相同;5單選（3分）16g氧氣在400K溫度下等通璜，氣體放出熱量為1152J，則被曲后氣體的刪為原莉糧的I1/2第八周測試1認(rèn)選（3分） 理想氣體狀甜化從P嚴(yán)=百的規(guī)律（B為正的當(dāng)數(shù)人當(dāng)其體積從K影脹至2*時，氣 體對外做功為譏選（3分）一定量理想氣體，從同一狀態(tài)開始把其體積由壓縮到為，分別經(jīng)歷以下三種準(zhǔn)靜態(tài)過程：（1）等壓過程；（2）等溫過程；（3）絕熱過程.其中氣體內(nèi)能減小最多的 過程是等壓過程3單選（3分）如圖所示，一理想氣體系統(tǒng)由狀態(tài)a沿

15、acb到達(dá)狀態(tài)b ,系統(tǒng)吸收熱量350J,而系統(tǒng)做功為130J。經(jīng)過過程adb ,系統(tǒng)對外做功40J,則系統(tǒng)吸收的熱量為260J；4單選（3分）1 mol雙原子分子理想氣體從狀態(tài)水內(nèi)Q沿八卩圖所示宜線變化到狀態(tài)8（礎(chǔ)）,貝9此過程的摩爾熱容為5判斷（3分）單原子理想氣體的循環(huán)過程如圖所示，則此循環(huán)為致冷循環(huán)。6判斷（3分）單原子理想氣體的循環(huán)過程如圖所示，則此循環(huán)為熱機(jī)循環(huán)。可復(fù)制.編制.期待你的好評與關(guān)注!1車選（3分）定量的理想氣體，在P_?畫上從初態(tài)a經(jīng)歷（1）或（2）過程到達(dá)耘占,凸W . b可復(fù)制.編制.期待你的好評與關(guān)注!單選（3分）一定量的理想氣體，起始溫度為T t體積為K,后經(jīng)

16、歷絕熱過程，體積變?yōu)?7。再經(jīng) 過等壓過程，溫度回升到起始溫度。最后再經(jīng)過等溫過程，回到起始狀態(tài)，則在此循環(huán)過 程中C.氣體從外界凈吸收的熱量為負(fù)值；判斷（3分）一定量的理想氣體，分別經(jīng)歷如圖（2）所示的def過程（圖中虛線處為絕熱線）。則該過程是吸熱的。錯單選（3分）對于理想氣體系統(tǒng)來說, 作的功三者均為負(fù)值？在下列過程中，哪個過程系統(tǒng)所吸收的熱量.內(nèi)能的增量和對外 等壓壓縮過程；2單選（3分） 一定量理想氣體，從同一狀態(tài)開始把其體積由楓壓縮到可，分別經(jīng)歷以下三種準(zhǔn)靜態(tài)過程:（1）等壓過程；（2）等溫過程；（3）絕熱過程.其中外界對氣體作功最多的過程是C.絕熱過程；3歴（3分）在1009和4

17、009之間工作的熱機(jī)可能的最大效率約為45%第九周測試所列四圖分別表示理想氣體的四個設(shè)想的循環(huán)過程。請選出一個在物理上可能實(shí)現(xiàn)的循環(huán)“理想氣體和單一熱源接觸作等溫膨脹時，吸收的熱量全部用來對外作功.”對此說法， 有如下幾種評論，哪種是正確的？不違反熱力學(xué)第一定律，也不違反熱力學(xué)第二定律. 關(guān)于可逆過程和不可逆過程的判斷：（1）可逆熱力學(xué)過程一定是準(zhǔn)靜態(tài)過程；（2）準(zhǔn)靜態(tài) 過程一定是可逆過程；（3）不可逆過程就是不能向相反方向進(jìn)行的過程；（4）凡有縻擦的 過程,一定是不可逆過程。以上四種判斷，其中正確的是（1）、.一卡諾熱機(jī)的低溫?zé)嵩吹臏囟葹樾蕿?0%,則其高溫?zé)嵩吹臏囟葹?2TC 一卡諾循環(huán)

18、的熱機(jī)，高溫?zé)嵩礈囟仁?00K.每一循環(huán)從此熱源吸進(jìn)100 J熱量并向一低溫 熱源放出80 J熱量.則低溫?zé)嵩礈囟葹?20 K, 20%；該卡諾循環(huán)的效率為。根據(jù)熱力學(xué)第二定律判定，一條等溫線和一條絕熱線不可能有二個交點(diǎn)。對熱力學(xué)第二定律表明：熱量不可能從溫度低的物體傳到溫度高的物體。錯熱力學(xué)第二定律表明：在一個可逆過程中，工作物質(zhì)凈吸熱等于對外作的功。 錯 凡有摩擦的過程,一定是不可逆過程。對不可逆過程就是不能向相反方向進(jìn)行的過程。錯一定量的理想氣體向真空作絕熱自由膨脹.體積由增至在此過程中氣體的C. 內(nèi)能不變，埔增城 熱力學(xué)第二定律表明：摩擦生熱的過程是不可逆的；可逆熱力學(xué)過程一定是準(zhǔn)靜態(tài)

19、過程。4單邈（3分）假設(shè)某一循環(huán)由等溫過程和絕熱過程組成，如圖所示，則此循環(huán)過程違反熱力學(xué)第二定律$根據(jù)熱力學(xué)第二定律判定，兩條等溫線和一條絕熱線可以構(gòu)成一個循環(huán)。錯第十周測試單選（3分）Imol脫種物g由謚（乩變到卷仏g） ,2極（3分）一摩爾單原子理想氣體從初態(tài)（卩1生71）準(zhǔn)靜態(tài)絕熱壓縮至體積為V2,其爛不變3單選（3分） AS24/選（3分）摩爾數(shù)相同的兩種理想氣體，第一種由單原子分子組成，第二種由雙原子分子組成，現(xiàn)將 兩種氣體從同一初態(tài)出發(fā)，經(jīng)歷一準(zhǔn)靜態(tài)等壓過程，體積膨脹到原來的兩倍（假定氣體的 溫度在室溫附近）。則兩種氣體埼的變化1與之比3 75判斷（3分）一個孤立系統(tǒng)從平衡態(tài)A到

20、達(dá)平衡態(tài)B,狀態(tài)A的爛$4與狀態(tài)b的爛S之間大小關(guān)系為 Sag6判斷（3分）從宏觀上說，一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的實(shí)際的過程都是不可逆的。對判斷（3分） 根據(jù)克勞修斯埔可知，在絕熱過程中，由于Q = ,所以。8判斷（3分）一杯水置于空氣中，它總是要冷卻到與周圍環(huán)境相同的溫度。在這一自然過程中，水的埔 是減少的，但是不違背埼增加原理。對1歴（3分）設(shè)有以下一些過程：（1）兩種不同氣體在等溫下互相混合.（2）理想氣體在定體下降溫.（3） 液體在等溫下汽化.（4）理想氣體在等溫下壓縮.（5）理想氣體絕熱自由膨脹.在這些過 程中，使系統(tǒng)的埔增加的過程是：（1）、（3）、（5）；2!（3 分）由絕熱材料包圍的容器被隔板隔為兩半，左邊是理想氣體，右邊真空.如果把隔板撤去, 氣體將進(jìn)行自由膨脹過程，則燒增加叭選（3分）一定量的理想氣體向真空作絕熱自由膨脹，體積由X増至,在此過程中氣體的內(nèi)能不變，爛增加；爛增原理指出：熱力學(xué)系統(tǒng)從一平衡態(tài)到達(dá)另一平衡態(tài)的過程中，它的爛永不減少。若過 程是可逆的，則爛不變；若過程是不可逆的，則埔增加。錯若一理想氣體在絕熱容器中作真空自由膨脹后，則氣體的 疑改變;一個系統(tǒng)從平衡態(tài)A經(jīng)絕熱過程到達(dá)平衡態(tài)B,狀態(tài)A的爛$4與狀態(tài)b的爛S之間大小關(guān)系為S SA對第十一周測試1