第7、8章 熱學(xué)習(xí)題課

熱學(xué)

習(xí)題課1第七章知識點(diǎn)壓強(qiáng)公式：理想氣體的狀態(tài)方程：NA=6.023×1023/mol2三種速率表達(dá)式：方均根速率：最概然速率

：平均速率:3內(nèi)能：摩爾內(nèi)能：平均碰撞頻率：平均自由程：4第八章知識點(diǎn)對準(zhǔn)靜態(tài)過程:對微小過程:熱力學(xué)第一定律：（等容）（等壓）（等溫）（絕熱）摩爾熱容：

等容摩爾熱容：

等壓摩爾熱容：

5理想氣體等值過程和絕熱過程公式6熱機(jī)效率卡諾熱機(jī)效率致冷系數(shù):卡諾循環(huán)熵變公式:71、一定量理想氣體從體積V1膨脹到體積V2分別經(jīng)歷的過程是：A→B等壓過程；A→C等溫過程；A→D絕熱過程。其中吸熱最多的過程:A）是A→B。B）是A→C。C）是A→D。D）既是A→B，也是A→C，兩過程吸熱一樣多?！叹毩?xí)題82、三個容器A、B、C中裝有同種理想氣體，其分子數(shù)密度相同，而方均根速率之比為：則其壓強(qiáng)之比為：3、一瓶氦氣和一瓶氨氣密度相同，分子平均平動動能相同，而且它們都處于平衡狀態(tài)，則它們A）溫度相同，壓強(qiáng)相同B）溫度、壓強(qiáng)都不相同C）溫度相同，但氦氣壓強(qiáng)大于氨氣的壓強(qiáng)D）溫度相同，但氦氣壓強(qiáng)小于氨氣的壓強(qiáng)√√94、兩瓶不同種類的理想氣體（假定分子的自由度相同），它們的溫度和壓強(qiáng)都相同，但體積不同，則單位體積內(nèi)的氣體分子數(shù)n，單位體積內(nèi)氣體分子的總平均動能（EK/V），單位體積內(nèi)的氣體質(zhì)量ρ，分別有如下的關(guān)系：A）n不同，（EK/V）不同，ρ不同。B）n不同，（EK/V）不同，ρ相同。C）n相同，（EK/V）相同，ρ不同。D）n相同，（EK/V）相同，ρ相同。5、給定理想氣體，從標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)（P0V0T0

）開始作絕熱膨脹，體積增大到3倍，膨脹后溫度T，壓強(qiáng)P與標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時T0

、P0的關(guān)系為：√√106、下列各圖所示的速率分布曲線，哪一圖中的兩條曲線能是同一溫度下氮?dú)夂秃獾姆肿铀俾史植记€√117、一定量的理想氣體，經(jīng)歷某過程后，它的溫度升高了。則根據(jù)熱力學(xué)定律可以斷定：①理想氣體系統(tǒng)在此過程中吸了熱。②在此過程中外界對理想氣體系統(tǒng)作了功。③理想氣體系統(tǒng)的內(nèi)能增加了。④理想氣體系統(tǒng)既從外界吸了熱，又對外作了功。A）①③B）②③C）③D）③④E）④√8、已知?dú)錃馀c氧氣的溫度相同，請判斷下列說法哪個正確？(A)氧分子的質(zhì)量比氫分子大，所以氧氣的壓強(qiáng)一定大于氫氣的壓強(qiáng)．(B)氧分子的質(zhì)量比氫分子大，所以氧氣的密度一定大于氫氣的密度．(C)氧分子的質(zhì)量比氫分子大，所以氫分子的速率一定比氧分子的速率大．(D)氧分子的質(zhì)量比氫分子大，所以氫分子的方均根速率一定比氧分子的方均根速率大．√129.一定量的理想氣體，按照的規(guī)律膨脹，則膨脹后理想氣體的溫度：［］（Ａ）升高（Ｂ）降低（Ｃ）不變（Ｄ）不能確定10.一絕熱的容器，用隔板分成體積相等的兩部分，左邊盛有一定量的理想氣體，壓強(qiáng)為P0，右邊是真空。今抽去隔板，氣體做自由膨脹，則氣體達(dá)到平衡時，氣體的壓強(qiáng)為:[]（Ａ）P0/2（Ｂ）2rP0（Ｃ）P0/2r（Ｄ）不能確定√√1311.關(guān)于溫度的意義，有下列幾種說法：［］(1).氣體的溫度是分子平均平動動能的量度．(2).氣體的溫度是大量分子熱運(yùn)動的集體體現(xiàn)，具有統(tǒng)計(jì)意義．(3).溫度的高低反映物質(zhì)內(nèi)部分子劇烈程度的不同．(4).從微觀上看，氣體的溫度表示每個氣體分子的冷熱程度．（Ａ）（１）（２）（４）（Ｂ）（１）（２）（３）（Ｃ）（３）（４）（Ｄ）（１）（３）（４）√1412.熱力學(xué)第一定律表明：

(A)系統(tǒng)對外作的功不可能大于系統(tǒng)從外界吸收的熱量．

(B)系統(tǒng)內(nèi)能的增量等于系統(tǒng)從外界吸收的熱量．

(C)不可能存在這樣的循環(huán)過程，在此循環(huán)過程中，外界對系統(tǒng)作的功不等于系統(tǒng)傳給外界的熱量．

(D)熱機(jī)的效率不可能等于1．［］√1513．關(guān)于熱力學(xué)第二定律，下面的結(jié)論中正確的是：

[]（Ａ）功可以轉(zhuǎn)化為熱，但熱量不能全部轉(zhuǎn)化為功；（Ｂ）熱量只能從高溫物體傳到低溫物體，但不能從低溫物體傳到高溫物體；（Ｃ）在夏天，把房門和窗戶嚴(yán)密關(guān)好，打開電冰箱的門是不可能使房間的溫度降低的；（Ｄ）利用海洋不同深處的溫度差來驅(qū)動熱機(jī)工作，原則上講是不可能的．√1614.某理想氣體等溫壓縮到給定體積時外界對氣體作功|W1|，又經(jīng)絕熱膨脹返回原來體積時氣體對外作功|W2|，則整個過程中氣體(1)從外界吸收的熱量Q=________________(2)內(nèi)能增加了E=______________________15.熱力學(xué)第二定律的開爾文表述和克勞修斯表述是等價(jià)的，表明在自然界中與熱現(xiàn)象有關(guān)的實(shí)際宏觀過程都是不可逆的，開爾文表述指出了_____________________________的過程是不可逆的，而克勞修斯表述指出了________________的過程是不可逆的．－|W1|功變熱17熱傳導(dǎo)－|W2|在平衡態(tài)下，已知?dú)怏w分子麥克斯韋分布函數(shù)為f(v)，分子質(zhì)量為m，最概然速率為vp，總分子數(shù)為Ｎ，則：表示：速率大于vp的分子數(shù)占總分子數(shù)的比率．

表示：氣體分子的平均平動動能．

速率大于v0的分子數(shù)表示為：速率大于v0的分子的平均速率表示為：速率大于v0的分子的總速率為速率大于v0的分子數(shù)為1817.

，由1atm→10atm

求外界所作的功和放出的熱量。(等溫)解∶等溫過程中內(nèi)能不變，放出的熱量也是

1918.1立方米的氮()，m=1.25kg，標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，緩 慢加熱，上升1K，求∶膨脹時作的功及

解∶等壓過程∶2019.狄塞爾內(nèi)燃機(jī)汽缸中的空氣在壓縮前溫度為，壓強(qiáng)為。在壓縮沖程中，空氣突然被壓縮到原來體積的.求壓縮終了時空氣的溫度和壓強(qiáng)（設(shè)空氣的）。如果空氣作等溫壓縮，則相應(yīng)的終了時的壓強(qiáng)為多大？解：汽缸中空氣的壓縮過程為絕熱過程。由絕熱過程的過程方程：如果空氣作等溫壓縮，則相應(yīng)的終了壓強(qiáng)為：2120、有一定量的理想氣體，從初狀態(tài)a（P1

、V1

）開始，經(jīng)過一個等容過程達(dá)到壓強(qiáng)為P1/4的

b態(tài)，再經(jīng)過一個等壓過程達(dá)到狀態(tài)C

，最后經(jīng)過等溫過程而完成一個循環(huán)，求：該循環(huán)過程中系統(tǒng)對外作的功A和所吸收的熱量Q。解：由已知可得：循環(huán)過程2221、1mol理想氣體在T1=400K的高溫?zé)嵩磁cT2=300K的低溫?zé)嵩撮g作卡諾循環(huán)（可逆的）。在400K的等溫線上起始體積為V1=0.001m3，終止體積V2=0.005m3，試求此氣體在每一循環(huán)中1）從高溫?zé)嵩次盏臒崃縌1。

2）氣體所作的凈功A。3）氣體傳給低溫?zé)嵩吹臒崃縌2。解：1）在高溫?zé)嵩吹葴嘏蛎洉r，吸熱。2）由熱機(jī)效率：3）2322.0.1mol的單原子理想氣體，經(jīng)歷一平衡過程abc，在p-V圖上ab、bc均為直線，如圖所示．（１）求氣體在a、b、c三個狀態(tài)時的溫度．（２）氣體在ab和bc過程中吸收的熱量，所做的功和內(nèi)能的增量；（３）氣體在abc過程中對應(yīng)的最高溫度是哪個狀態(tài)？在圖上標(biāo)出其位置．P（105Pa）13V（10-3m3）1.00.51.5abcO24解：（１）由圖可以讀出a、b、c三個狀態(tài)的體積和壓強(qiáng)的數(shù)值，由理想氣體狀態(tài)方程得：P（105Pa）13V（10-3m3）1.00.51.5abcO25（２）a到b的過程中，氣體等體升溫，對外界做功為零，系統(tǒng)吸收熱量全部用來增加內(nèi)能：

b到c過程,由于b、c兩點(diǎn)的溫度是相同的，所以

p-V圖上過程曲線下所圍的面積即為氣體對外界做的功：P（105Pa）13V（10-3m3）1.00.51.5abcO26（３）a到b過程,氣體等體升溫，b點(diǎn)的溫度是最高的；而在b到c的過程中，b、c兩點(diǎn)的溫度是相同的，應(yīng)在同一條等溫線上，考慮到等溫線是雙曲線的性質(zhì)，我們便可以斷