热学习题解答 －热力学（大学物理）.doc

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1、第1章温度习题答案一、选择题1.D2.B二、填空题1.三、计算题1.解：漏掉的氢气的质量第2章气体分子动理论答案一、选择题1.B解：两种气体开始时p、V、T均相同，所以摩尔数也相同。现在等容加热△T，由题意△T＝6J所以△T＝。2.C解：由所以,根据内能公式得二者内能之比为3.B解：一个分子的平均平动动能为容器中气体分子的平均平动动能总和为＝3(J)。4.C解：由，可见只有当V不变时，E~p才成正比。5.D解：因为dv，所以ddN表示在~速率间隔内的分子平动动能之和。6.D解：由体积不变时n不变，而∝，

2、所以,当T增大时，不变而增大。二、填空题1.27.8×10-3kg×mol-1解：由可得摩尔质量为2.1.28×10-7K。[1eV=1.6×10J，摩尔气体常数R＝8.31(J·mol·K)]解：由△T和得3.。（符号exp[]，即e）解：由得4.当理想气体处于平衡态时，气体分子速率分布函数为，则分子速率处于最概然速率v至∞范围内的概率。解：由dv可知，速率~∞之间的分子数为△所以，5.495m×s-1。解：由得所以,方均根速率三、计算题1.解：，式中P为功率，则2.解：平均速率为最概然速率方均根速率

3、为3.解：设管内总分子数为N．由p=nkT=NkT/V(1)N=pV/(kT)=1.61×1012个．(2)分子的平均平动动能的总和=(3/2)NkT=10-8J(3)分子的平均转动动能的总和=(2/2)NkT=0.667×10-8J(4)分子的平均动能的总和=(5/2)NkT=1.67×10-8J第3章热力学第一定律答案一、选择题1.理想气体向真空作绝热膨胀。[A](A)膨胀后，温度不变，压强减小;(B)膨胀后，温度降低，压强减小;(C)膨胀后，温度升高，压强减小;(D)膨胀后，温度不变，压强不变。

4、解：真空绝热膨胀过程中，由热力学第一定律知，所以，温度不变，对始末二状态，V增大，p减小。2.氦、氮、水蒸气（均视为理想气体），它们的摩尔数相同，初始状态相同，若使它们在体积不变情况下吸收相等的热量，则[C](A)它们的温度升高相同，压强增加相同;(B)它们的温度升高相同，压强增加不相同;(C)它们的温度升高不相同，压强增加不相同;(D)它们的温度升高不相同，压强增加相同。解：体积不变时吸热，Q相等，但三种气体的自由度i不同，故温升不相同；又,所以压强的增量也不相同。3.如图所示，一定量理想气体从体积膨

5、胀到体积分别经历的过程是：A→B等压过程；A→C等温过程；A→D绝热过程。其中吸热最多的过程[A](A)是A→B;(B)是A→C;(C)是A→D;(D)既是A→B，也是A→C，两过程吸热一样多。解：由热力学第一定律，绝热过程A→D不吸热，Q=0等温过程A→C内能不变，的面积等压过程A→B，面积所以，吸热最多的过程是A→B。4.一个绝热容器，用质量可忽略的绝热板分成体积相等的两部分。两边分别装入质量相等、温度相同的H和O。开始时绝热板P固定，然后释放之，板P将发生移动（绝热板与容器壁之间不漏气且摩擦可以忽

6、略不计）。在达到新的平衡位置后，若比较两边温度的高低，则结果是：[B](A)H比O温度高;(B)O比H温度高;(C)两边温度相等,且等于原来的温度;(D)两边温度相等,但比原来的温度降低了。解：开始时，由知，两边V、T相等，小的p大，所以。释放绝热板后H膨胀而O被压缩，达到新的平衡后，两边压强相等，绝热膨胀后温度降低，绝热压缩温度升高，所以平衡后O比H温度高。5.如图所示，一绝热密闭的容器，用隔板分成相等的两部分，左边盛有一定量的理想气体，压强为，右边为真空。今将隔板抽去，气体自由膨胀，当气体达到平衡时

7、，气体的压强是[B]（B）(D)（）解：绝热自由膨胀所以。以气体为研究对象，因，所以。6.1mol的单原子分子理想气体从状态A变为状态B，如果不知是什么气体，变化过程也不知道，但A、B两态的压强、体积和温度都知道，则可求出：[B](A)气体所作的功;(B)气体内能的变化;(C)气体传给外界的热量;(D)气体的质量。解：功和热量与过程有关，不知是什么过程，无法求；由，不知道无法求质量M；内能的变化因i=3，已知，故可求。7.如果卡诺热机的循环曲线所包围的面积从图中的abcda增大为ab¢c¢da，那么循环

8、abcda与ab¢c¢da所作的功和热机效率的变化情况是：[D](A)净功增大，效率提高;(B)净功增大，效率降低;(C)净功和效率都不变;(D)净功增大，效率不变。解：卡诺循环的效率只与二热源温度有关，曲线所围面积在数值上等于净功，所以净功增大，效率不变。8.用下列两种方法(1)使高温热源的温度升高；(2)使低温热源的温度降低同样的值，分别可使卡诺循环的效率升高和，两者相比：[B](A);(B);(C);(D)无法确定哪个大。解：卡诺循环