大學物理單元測驗（熱學部分）

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一、選擇題：

1、如下圖的長方形容器，用一隔板AB分成兩個體積相等的部分，一邊是CO2氣體，另一邊是H2氣體，而且兩邊氣體的質量相等。若隔板與器壁無摩擦，那么隔板將（A）不會移動（B）向右移動（C）向左移動（D）無法判斷

2、一物質系統(tǒng)從外界吸收一定的熱量，則（Ａ）系統(tǒng)的內能一定增加；（Ｂ）系統(tǒng)的內能一定減少（Ｃ）系統(tǒng)的內能一定保持不變

（Ｄ）系統(tǒng)的內能可能增加，也可能減或保持不變。

3、若室內生起爐子后溫度從15℃升高到27℃，而室內氣壓不變，則此時室內的分子數(shù)減少了

（A）0.5%（B）4%（C）9%（D）21%

4、已知在溫度T1時，某理想氣體分子的方均根速率等于溫度T2時的平均速率，則T2∶T1等于

（A）3?8（B）8?3

（C）?4（D）4?

5、質量為1摩爾的兩種氣體He和O2，在溫度一致時

（A）它們的方均根速度一致（B）它們的內能一致

（C）兩種氣體分子的平均平動動能一致（D）兩種氣體分子的平均動能一致

6、一絕熱容器被隔板分成兩半，一半是真空，另一半是理想氣體。若把隔板抽出，氣體將進行自由膨脹，然后達到新的平衡態(tài)，在此過程中，系統(tǒng)溫度和熵的變化為（A）溫度不變，熵增加；（B）溫度升高，熵增加；（C）溫度降低，熵增加；（D）溫度不變，熵不變。

7、一定量的理想氣體，在容積不變的條件下，當溫度降低時，分子的平均碰撞次數(shù)Z和平均自由程?的變化狀況是

（A）Z減小，但?不變（B）Z不變，但?減?。–）Z和?都減小（D）Z和?都不變。

8、在密閉容器中有0.5mol的氧氣，溫度為T，現(xiàn)將其溫度升高一倍，重新達到平衡狀態(tài)，

則其內能增量為：()(A)

352RT;(B)

2RT;(C)

54kT;(D)

54RT

9、設有以下一些過程：

（1）兩種不同氣體在等溫下相互混合。（2）理想氣體在定容下降溫。（3）理想氣體在等溫下壓縮。（4）理想氣體絕熱自由膨脹。

在這些過程中，使系統(tǒng)的熵增加的過程是：（A）（1）、（2）（B）（2）、（3）（C）（3）、（4）（D）（1）、（4）

10、如下圖，某理想氣體的準靜態(tài)過程曲線1→2，在P-V圖中介于等溫線與絕熱線之間，則此過程：()

(A)吸熱(B)放熱(C)不吸熱也不放熱(D)無法確定

二、填空題：

1、封閉容器內貯有氫氣，其壓強為１atm，溫度為27oC，則該容器內的分子數(shù)密度為_____________，氫分子的平均平動動能為___________。

2、卡諾機在一循環(huán)中從高溫熱源（147oC）吸取12J的熱量，對外作4J功，則向低溫熱源放出的熱量為________，低溫熱源的溫度為_________。

3、用總分子數(shù)Ｎ、氣體分子速率?和速率分布函數(shù)f???，表示以下各量：(1)速率大于?0的分子數(shù)＝；(2)速率大于?0的那些分子的平均速率＝；

(3)屢屢觀測某一分子的速率，發(fā)現(xiàn)其速率大于?0的幾率＝。

4、分子的平均動能公式??i2kT（i是分子的自由度）的適用條件是

____________________________________________________________________。室溫下1mol雙原子分子理想氣體的壓強為P，體積為V，則此氣體分子的平均動能為______________________________。

5、在容積為V的容器內，同時盛有質量為M1和質量為M2的兩種單原子分子的理想氣體，已知

此混合氣體處于平衡狀態(tài)時它們的內能相等，且均為E，則混合氣體壓強P=_______________________；兩種分子的平均速率之比v1v2=_________________。

6、如下圖，AB、CD是絕熱過程，DEA是等溫過程，BEC是任意過程，組成一循環(huán)過程。若圖中ECD所包圍的面積為70J，EAB所包圍的面積為30J，DEA過程中系統(tǒng)放熱100J，則（1）整個循環(huán)過程（ABCDEA）系統(tǒng)對外作功為__________________。（2）BEC過程中系統(tǒng)從外界吸熱為_________________。

7、一定量的理想氣體，從某狀態(tài)出發(fā)，假使經等壓、等溫或絕熱過程膨脹一致的體積，則在這三個過程中，作功最多的是_______過程，氣體內能增加的是______過程，吸熱最少的是______過程。

8、某種氣體（視為理想氣體）在標準狀態(tài)下的密度為

??0.0894Kg/m3

，則在常溫下該氣體的定壓摩爾熱容Cp=_________________，定容摩爾熱容CV=_________________。（摩爾氣體常量R=8.31J?mol?1?K?1）

9、試在附圖的虛線框內畫出致冷機的工作原理圖，圖中，T1是高溫熱源，T2是低溫熱源。

10、在冬天一座房子散熱的速率為2?108J/h。設室內溫度是20℃，室外溫度是—20℃，這一散熱過程產生熵的速率（J/(K?s)是____________________________________。

三、計算題：

1、一定量的某種理想氣體，開始時處于壓強、體積、溫度分別為P50?1.2?10Pa，

V30?8.31?10?3m，T0?300K的初態(tài)，后經過一等容過程，溫度升高到T1?450K，再經過

一等溫過程，壓強降到P?P0的末態(tài)。已知該理想氣體的等壓摩爾熱容與等容摩爾熱容之比

CPCV?53，求：

（1）該理想氣體的等壓摩爾熱容CP和等容摩爾熱容CV；

（2）氣體從始態(tài)變到末態(tài)的全過程中從外界吸收的熱量。

2、某人設想一臺可逆卡諾熱機，循環(huán)一次可以從400K的高溫熱源吸熱1800J，向300K的低溫熱源放熱800J，同時對外做功1000J，試分析這一設想是否合理？為什么？

3、理想氣體為工作物質，進行一循環(huán)過程，如下圖：從初態(tài)1經等體加熱到狀態(tài)2，由狀態(tài)2經絕熱膨脹到狀態(tài)3，由狀態(tài)3經等壓壓縮返回到初態(tài)。

(1)、設氣體的比熱比為?，計算絕熱過程中的功；(2)、試證明循環(huán)效率為??1??1?(V3/V1)1?(P2/P

3)

4、0.02Kg的氦氣（視為理想氣體），溫度由17℃升為27℃，若在升溫過程中，（1）體積保持不變；（2）壓強保持不變；（3）不與外界交換熱量。試分別求出氣體內能的改變、吸