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(完整word版)大学物理热学练习题

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热学(一)理想气体、压强公式

一、选择题

1、若理想气体的体积为V,压强为p,温度为T,一个分子的质量为m,k为玻尔兹曼常量,R为普适气体常量,则该理想气体的分子数为: (A) pV / m . (B) pV / (kT).

(C) pV / (RT). (D) pV / (mT).

[ ]

2、一定量的理想气体贮于某一容器中,温度为T,气体分子的质量为m.根据理想气体的分子模型和统计假设,分子速度在x方向的分量平方的平均值

(A)

v?(C)

2x3kTm2x13kTv?. (B)

3m2x.

v?3kT/m (D) v?kT/m

[ ]

2x

3、一定量的理想气体贮于某一容器中,温度为T,气体分子的质量为m.根据理想气体分子模型和统计假设,分子速度在x方向的分量的平均值

18kTvx?v? (A) x (B)

3?m

8kTv?(C) x. (D) vx?0 .

3?m8kT?m[ ]

4、三个容器A、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1/21/21/2222=1∶2∶4,则其压强之比B∶CA∶ABC为:

(A) 1∶2∶4. (B) 1∶4∶8.

(C) 1∶4∶16. (D) 4∶2∶1.

[ ]

二、填空题

?v?:?v?:?v?pp

p1、质量一定的某种理想气体,

?? ??(1) 对等压过程来说,气体的密度

随温度的增加而_________,

并绘出曲线. (2) 对等温过程来说,气体的密度

随压强的增加而

O ______________,并绘出曲O T T 线.

2、在推导理想气体压强公式中,体现统计意义的两条假设是

(1) _________________________________;

(2) _________________________________.

3、A、B、C三个容器中皆装有理想气体,它们的分子数密度之比为nA∶nB∶nC=4∶2∶1,

而分子的平均平动动能之比为

wA∶wB∶wC=1∶2∶4,则它们的压强之比

pApBpC∶

=__________.

三、计算题

两个相同的容器装有氢气,以一细玻璃管相连通,管中用一滴水银作活塞,如图所示.当左边容器的温度为 0℃、而右边容器的温度为20℃时,水银滴刚好在管的中央.试问,当左边容器温度由 0℃增到 5℃、而右边容器温度由20℃增到30℃时,水银滴是否会移动?如何移动? 答案 H2H2一、选择题 0℃20℃BDDC

二、填空题 ? ?1、成反比地减小 (图) 成正比地增加 (图)

OOTT

2、(1) 沿空间各方向运动的分子数目相等 (2) vx?vy?vz222

3、1∶1∶1

三、计算 解:据力学平衡条件,当水银滴刚好处在管的中央维持平衡时,左、右两边氢气的压强相等、体积也相等,两边气体的状态方程为: p1V1=(M1 / Mmol)RT1 ,

p2V2=(M2 / Mmol)RT2 .

由p1= p2得:V1 / V2= (M1 / M2)(T1 / T2) .

开始时V1= V2,则有M1 / M2= T2/ T1=293/ 273. 当温度改变为T1?=278 K,T2?=303 K时,两边体积比为

V1?/V2??M1T1?/?M2T2??=0.9847 <1. 即V1??V2?

可见水银滴将向左边移动少许.

热学(二)温度公式、能量均分原理、气体内能

专业 班级 学号 姓名 一、选择题

1、关于温度的意义,有下列几种说法:

(1) 气体的温度是分子平均平动动能的量度.

(2) 气体的温度是大量气体分子热运动的集体表现,具有统计意义. (3) 温度的高低反映物质内部分子运动剧烈程度的不同.

(4) 从微观上看,气体的温度表示每个气体分子的冷热程度. 这些说法中正确的是

(A) (1)、(2) 、(4). (B) (1)、(2) 、(3). (C) (2)、(3) 、(4).

(D) (1)、(3) 、(4). [ ]

2、一瓶氦气和一瓶氮气密度相同,分子平均平动动能相同,而且它们都处于平衡状态,则它们

(A) 温度相同、压强相同. (B) 温度、压强都不相同.

(C) 温度相同,但氦气的压强大于氮气的压强.

(D) 温度相同,但氦气的压强小于氮气的压强. [ ]

3、温度、压强相同的氦气和氧气,它们分子的平均动能?和平均平动动能w有如下关系: (A) ?和w都相等. (B) ?相等,而w不相等.

(C) w相等,而?不相等. (D) ?和w都不相等. [ ]

4、1 mol刚性双原子分子理想气体,当温度为T时,其内能为

3RT. (B)25 (C)RT. (D)

2 (A) 3kT. 25kT. [ ] 2 (式中R为普适气体常量,k为玻尔兹曼常量)

E5、一定质量的理想气体的内能E随体积V的变化关系为一直线

(其延长线过E~V图的原点),则此直线表示的过程为: (A) 等温过程. (B) 等压过程. (C) 等体过程. (D) 绝热过程.

[ ] OV二、填空题 1、1 mol氧气(视为刚性双原子分子的理想气体)贮于一氧气瓶中,温度为27℃,这瓶氧气的内能为________________J;分子的平均平动动能为____________J;分子的平均总动能为_____________________J.

(摩尔气体常量 R= 8.31 J·mol-1·K-1 玻尔兹曼常量 k= 1.38×10-23J·K-1) 2、若i是气体刚性分子的运动自由度数,则

1ikT所表示的是_______________ 2______________________________________________________. 三、计算题

容器内有M = 2.66 kg氧气,已知其气体分子的平动动能总和是EK=4.14×105 J,求: (1) 气体分子的平均平动动能; (2) 气体温度.

(阿伏伽德罗常量NA=6.02×1023 /mol,玻尔兹曼常量k=1.38×10-23 J·K?1 )

答案

一、选择题 BCCCB 二、填空题

1、6.23×10 3 6.21×10 ??21 1.035×10 ??21

2、在温度为T的平衡态下,每个气体分子的热运动平均能量(或平均动能) 三、计算题

解:(1) M / Mmol=N / NA ∴ N=MNA / Mmol

w?EkMmolEK??8.27?10?21 J NMNA2w (2) T?= 400 K

3k

热学(三)热力学第一定律及应用

一、选择题

1、一物质系统从外界吸收一定的热量,则 (A) 系统的内能一定增加. (B) 系统的内能一定减少. (C) 系统的内能一定保持不变. (D) 系统的内能可能增加,也可能减少或保持不变.[ ]

2、一定量的理想气体,经历某过程后,温度升高了.则根据热力学定律可以断定: (1) 该理想气体系统在此过程中吸了热. (2) 在此过程中外界对该理想气体系统作了正功. (3) 该理想气体系统的内能增加了. (4) 在此过程中理想气体系统既从外界吸了热,又对外作了正功. 以上正确的断言是: (A) (1)、(3). (B) (2)、(3). (C) (3). (D) (3)、(4).

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