热学部分测试题答案

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1、基础物理（II）第12、13章测验试题专业姓名学号（波尔兹曼参数：k=1.38×10-23J·K-1;摩尔气体常数：R=8.31J·mol-1）一、单选题（共30分,每小题3分）1.处于平衡状态的一瓶氦气和一瓶氮气的分子数密度相同，分子的平均平动动能也相同，则它们（C）(A)温度、压强均不相同.(B)温度相同，但氦气压强大于氮气压强.(C)温度、压强都相同.(D)温度相同，但氦气压强小于氮气压强.分析过程：由于分子平均平动动能相同，则温度T相同，又因分子数密度相同得出n相同，由p=nkt，所以p相同2．三个容器A、

2、B、C中装有同种理想气体，其分子数密度n相同，而方均根速率之比为，则其压强之比为（C）(A)1:2:4(B)1:4:8(C)1:4:16(D)4:2:1分析过程：由p=nkt和可知，n相同，同种气体m相同3.在一个体积不变的容器中，储有一定量的某种理想气体，温度为T0时，气体分子的平均速率为，分子平均碰撞次数为，平均自由程为，当气体温度升高为4T0时，气体分子的平均速率，分子平均碰撞次数，平均自由程分别为（B）(A)(B)(C)(D)分析过程：由知，，由知，,由和PV=nkT又因为体积不变，公式可变形为知4.已知n

3、为单位体积的分子数，为麦克斯韦速率分布函数，则表示（B）(A)速率v附近，dv区间内的分子数(B)单位体积内速率在v～v+dv区间内的分子数(C)速率v附近dv区间内分子数占总分子数比率(D)单位时间内碰到单位器壁上速率在v～v+dv区间内的分子数pOVbac125．如图所示，bca为理想气体绝热过程，b1a和b2a是任意过程，则上述两过程中气体做功与吸收热量的情况是（B）(A)b1a过程放热，作负功；b2a过程放热，做负功；(B)b1a过程吸热，作负功；b2a过程放热，做负功；(C)b1a过程吸热，作正功；b2a

4、过程吸热，做负功；(D)b1a过程放热，作正功；b2a过程吸热，做正功；分析过程：由知系统是做负功，由于bcas是绝热过程，由热力学第一定律可知，，另外由图可知，则，对于b1a过程：，故可知是吸热过程，同理b2a是放热过程。6.两个相同的刚性容器，一个盛有氢气，一个盛有氦气（均视为刚性分子理想气体）。开始时它们的压强和温度都相同，现将3J热量传给氦气，使之升高到一定的温度。若使氢气也升高同样的温度，则应向氢气传递热量为（C）(A)6J(B)3J(C)5J(D)10J分析过程：体积不变，说明系统不做功热力学第一定律变

5、为,而理想气体的内能公式为,欲使两气体的温度升高相同，须传递的热量。再由,初始时它们都具有同样的温度、压强和体积，因而物质的量相同，所以pVABO7.如图，一定量的理想气体由平衡态A变到平衡态B，且它们的压强相等，则在状态A和状态B之间，气体无论经过的是什么过程，气体必然（B）(A)对外作正功(B)内能增加(C)从外界吸热(D)向外界放热分析过程：因为内能的是状态参量，至于系统的始末状态有关，由图可知,则8.下列四个假想的循环过程，在理论上可实现的为（B）V绝热等温ApV等温绝热Bop绝热绝热CVoppV(D)10

6、J绝热绝热等温。(D)10JDo分析过程：绝热线不可能相交，故排除C、D，又因绝热线比等温线陡排除A9.一台工作于温度分别为32

7、7oC和27oC的高温热源和低温源之间的卡诺热机，每经历一个循环吸热2000J，则对外作功（B）(A)2000J(B)1000J(C)4000J(D)500J分析过程：由热机效率可知10.根据热力学第二定律（A）(A)自然界中一切自发过程都是不可逆的；(B)不可逆过程就是不能向反方向进行的过程；(C)热量可以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的过程(D)任何过程总是沿着熵增加的方向进行。二、填空题（共30分,每空3分）1.室内生起炉子后，温度从15oC上升到27oC，设升温过程中，室内的气压保持不

8、变，则升温后室内分子数减少的百分比为4%。分析：因为在温度升高的过程中，压强和气体的体积都不发生变化，只有分子数密度发生变化利用理想气体物态方程分别求出两种温度下的气体分子数密度即可求解。解：温度为15oC时温度为27oC时2．在容积为的容器中，有内能为的刚性双原子分子理想气体，则气体的压强为；若容器中分子总数为个，则分子的平均平动动能，温度为。分析：（1）