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《大学物理2(热学)期末试卷及答案.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、大学物理2(热学)试卷一.判断题(每小题2分,共20分,请在方括号内打”Ö”或”´”)(1)摩尔数相同,比热容比g值不同的两种理想气体从同一初态出发,经历等温膨胀为原来体积的两倍,两种气体从外界吸热相同;[Ö](2)摩尔数相同,比热容比g值不同的两种理想气体从同一初态出发,经历等压膨胀为原来体积的两倍,两种气体从外界吸热相同;[Ö](3)摩尔数相同,比热容比g值不同的两种理想气体从同一初态出发,经历绝热膨胀为原来体积的两倍,两种气体对外做功相同;[´](4)对可逆循环过程,热温比沿过程曲线的积分等于0,即[Ö](5)气体经节流膨胀后
2、温度总是降低;[´](6)不可逆过程一定是自发的而自发过程一定是不可逆的；[´](7)自发过程的熵总是增加的；[´](8)理想气体向真空绝热自由膨胀过程中dQ=0，所以dS=0;[´](9)为了计算从初态出发经绝热不可逆过程达到终态的熵变，可设计一个联接初末态的某一绝热可逆过程进行计算;[´](10)温度一定的稀薄气体的热传导系数与气体的压强成正比[Ö]二选择题(每题3分,共30分)1.将压强为p1,温度为T1,体积为V的理想气体与压强为p2,温度为T2,体积为V的理想气体混合,结果混合物的体积为2V.假定混合时不发生外界与混合物之
3、间的能量交换,则混合物的温度为:(A)(T1+T2)/2;(B)(T1/p1+T2/p2)(p1+p2)/2;(C)(T2/p1+T1/p2)(p1+p2)/2;(D)(P1+p2)/(p1/T1+p2/T2),(E)(p1+p2)/(p2/T2+p1/T2)[D]2.如图示,把两个热机串连使用,热机从温度为T1的热源中获得热量Q1,向温度为T2的热源排出热量为Q2,热机2从温度为T2的热源获取热量为Q2,向温度为T3的热源排出热量为Q3.如果热机1对外做功为W1,热机2对外做功为W2,这两个热机一起工作的最大可能效率为热源T1Q1
4、热机1W1Q2热源T2Q2热机2W2热源T3(A)1-T3/T1;(B)1-T2/T1(C)1-(T2-T3)/(T1-T2);(D)1-T3/T2[A]3.在压强恒定不变下,理想气体的分子平均碰撞频率与气体的绝对温度T的关系为(A)与T成正比;(B)与成正比;(C)与T成反比;(D)与成反比[D]4.体积恒定的容器内装有一定量的理想气体,气体分子平均自由程与气体的绝对温度的关系为(A)与T成正比;(B)与成正比;(C)与成反比;(D)与T无关[D]5.常温常压下,气体的三个输运系数那个与气体压强有关(A)粘度系数h;(B)热传导系
5、数k;(C)扩散系数D;[C]6.液体表面张力系数随液体温度升高而(A)升高;(B)降低;(C)不变[B]7汽缸内盛有饱和蒸汽,现推动活塞作等温压缩,则蒸汽压强将(A)增大;(B)减小;(C)不变[C]8设大气压强为p0,肥皂液的表面张力系数为a,则半径为R的球形薄膜肥皂泡的泡内空气压强为(A)p0;(B)p0+a/R;(C)p0+2a/R;(D)p0+4a/R[D]9.肥皂泡在恒温吹泡涨大的过程中,其表面能将(A)增大;(B)减小;(C)不变[A]10.温熵图上正向循环曲线所包围的面积表示(A)系统从外界吸收的热量;(B)系统对外
6、放出的热量;(C)系统对外界所作的功;(D)没有任何意义[C]三计算证明题(共50分)1.（1）试估计水的分子数密度和水分子直径的数量级.（2）试估计100℃的饱和水蒸汽（压强为1atm）的平均自由程（共10分）.解:18㎝3的水中有6.02×1023个水分子,所以水的分子数密度为3分`水的分子数密度的倒数就是在水中每个分子所分摊到的体积.可以认为它近似等于水分子直径的3次方.3分（2）100℃的饱和水蒸汽的压强为1atm,由于p = n kT 1分3分2若麦克斯韦速率分布为f(v)dv,试求出从v1~v2范围内分子的速率之和以及分
7、子的平均速率.（2）气体分子速率与最概然速率之差不超过1％的分子占全部分子的百分之几?（共10分）解:（1）从v1~v2范围内分子的速率之和为3分从v1~v2 范围内分子的平均速率为4分（2）气体分子速率与最概然速率之差的绝对值不超过1％的分子占全部分子的百分比为3分3.两个长圆筒共轴套在一起，两筒的长度均为L，内筒和外筒的半径分别为R1与R2，内筒和外筒分别保持恒定的温度T1和T2，且T1>T2。已知两筒空气的导热系数为K，试证明：每秒由内筒通过空气的热量为(10分)证：设在半径为r的圆柱面上通过的总热流为.在r~r+dr的圆筒形
8、薄层气体中的温度梯度为dT/dr,故(3分)达到稳态时不同r处的相同,(2分)故(1分)从R1到R2积分,可得(2分)故每秒由内筒通过空气的热量为(2分)4.将质量1.00kg、压强为1个大气压、温度为100℃的水蒸汽准静态地冷凝成水
