分子动理论、热力学课堂测试

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1、分子动理论、热力学课堂测试题一、填空题：1．若f（v）为气体分子速率分布函数，N为分子总数，m为分子质量，则的物理意义是_______________________________________________________。 （速率处在速率间隔v1－v2之内的分子平动动能之和）2．一定量的理想气体向真空作绝热自由膨胀，体积由V1增至V2，在此过程中气体的内能___________，熵_______________（填增加、减少或不变）。（不变;增加）3．1mol氮气（视为刚性双原子分子的理想气体）遵守

2、状态变化方程PV2=常量，现由初态P1=10atm，V=10l，膨胀至末态V2=40l。氮气熵的增量为_____________。 （-17.3J/K）4．一定量的理想气体，经等压过程从体积V1压缩到体积V2=V1/2，则平均自由程之比___________，平均速率之比____________。 （1:2;√2:2）5、从分子运动论的观点看，气体的粘滞现象的产生是由于分子热运动引起__________迁移的结果，气体热传导现象的产生是由于___________迁移的结果，气体扩散现象是由于_________

3、___迁移的结果。 （分子定向动量;分子动能;分子或分子质量）f(v)OvⅠⅡv06、某理想气体，在温度T1和T2（T1>T2）时的麦克斯韦速率分布曲线如图所示，对应T2的曲线应是___________，已知v0是曲线Ⅱ的最可几速率，则曲线Ⅰ的最可几速率为____________。（曲线Ⅰ;）  7、一定量的理想气体贮于固定体积的容器中，初态温度T0，分子热运动的平均速率为，平均碰撞次数（或平均碰撞频率），平均自由程，若温度升高为4T0时则=_______，=_________，=__________。 （;

4、;）8、一个可逆热机的效率为η，若以η来表示该热机反向工作时的致冷系数w，则w=_________。[(1－η)/η]9．设有以下一些过程：（1）两种不同气体在等温下互相混合。（2）理想气体在定容下降温。（3）液体在等温下汽化。（4）理想气体在等温下压缩。（5）理想气体绝热自由膨胀。在这些过程中，，使系统的熵增加的过程是______________________。 [(1),(3),(5)]10．卡诺致冷机，其低温热源温度为T2=350K，高温热源温度为T1=550K，每一循环从低温热源吸热Q2=500J。

5、则每一循环中外界必须作功A=_______________。 [(2/7)×103J] P(atm)T(K)O5abcd30040011．一定量的理想气体，在p—T图上经历一个如图所示的循环过程（a→b→c→d→a），其中a→b，c→d两个过程是绝热过程，则该循环的效率η=_________________。 (25%)    12．在相同温度下大力气2mol的氮和1mol氦的分子平均动能之比为_____________；气体内能之比为___________________。 (5:3;10:3)13．金属导

6、体中的电子，在金属内部作无规则运动，与容器中的气体分子很类似。设金属中共有N个自由电子，其中电子的最大速率为vm，设电子速率在v～v+dv之间的几率为式中A为常数。则该电子气的平均速率为________________。 （3Um/4）f(v)v(m/s)O1000He14．氦气的速率分布曲线如图所示，试在图上画出同温度下氢气的速率分布曲线的大致情况；氢气在该温度时的最概然速率为________________。   (1.41×103m/s)   二、计算题：OVPP1P2abcd1．一致冷机用理想气体为工

7、作物质进行如图所示的循环过程，其中ab、cd分别是温度为T2、T1的等温过程，bc、da为等压过程。试求该致冷机的致冷系数。      1．解：在ab过程中，外界作为在bc过程中，外界作功在cd过程中从低温热源T1吸取的热量Q2’等于气体对外界作的功A2’，其值为在da过程中气体对外界作的功为致冷系数为POVabcdefA6A3T0T02T02、一循环过程的P－V图中ab、cd、ef是温度分别为3T0、T0、2T0的准静态等温过程，而bc、de、fa均为准静态绝热过程，若已知cd过程曲线下的面积大小为A，循环

8、过程所包围的总面积为6A。求：（1）状态c与状态a之间的熵变△Sa→c；（2）此循环的效率η。       2.解:整个循环熵变为零(1)由第一定律题知由上解得∴(2)∴3．如图所示，C是固定的绝热壁，D是可动活塞，C、D将容器分成A、B两部分。开始时A、B两室中各装入同种类的理想气体，它们的温度T、体积V、压强p均相同，并与大气压强相平衡。现对A、B两部分气体缓慢地加热，当对A和B给予相等的热量Q