《大學物理》綜合練習(三)
——氣體動理論與熱力學
班級學號姓名日期
一、選擇題(把正確答案的序號填入括號內)
1．若氣體分子的速率分布曲線如圖所示， 其中、兩部分面積相等，則圖中為
(a)最概然速率；
(b)平均速率；
(c)方均根速率；
(d)速率大於和小於的分子數各佔一半。
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2．一定質量的理想氣體，從狀態經過等容過程變到狀態，則兩態的最概然速率之比為
(a)； (b)； (c)； (d)。
[ ]
3．如圖所示的兩條曲線分別表示在相同溫度下，氫氣和氧氣分子的速率分布曲線，則氧分子和氫分子最概然速率之比為
(a)；
(b)；
(c)；
(d)。
[ ]
4．容器中裝有溫度為k、壓強為1atm的氧氣，假設容器的絕對溫度加倍，因此分子被分離為原子，試問氧原子的方均根速率為氧分子的方均根速率的多少倍？
(a)； (b)； (c)； (d)。
[ ]
5．一容器內盛有一摩爾的氫氣和一摩爾的氦氣，其混合後的穩恆溫度為℃，則混合氣體的算術平均速率為
(ab)；
(cd)。
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6．氣體的溫度公升高時，麥克斯韋速率分布函式曲線的變化是
(a)曲線下的面積增大，最概然速率增大；
(b)曲線下的面積不變，最概然速率增大；
(c)曲線下的面積減小，最概然速率增大；
(d)曲線下的面積不變，最概然速率減小。
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7．一容器裝著一定量的某種氣體，下述幾種說法哪一種對?
(a) 容器內各部分壓強相等，這狀態一定是平衡態；
(b) 容器內各部分溫度相等，這狀態一定是平衡態；
(c) 容器內各部分壓強相等，且各部分密度也相同，這狀態一定是平衡態。
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8．圖中表示在不同條件下理想氣體的體積密度ρ隨壓強變化的五種曲線，試問哪個圖準確地描述了等溫條件下一定質量的氣體的密度隨壓強的變化?
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9．理想氣體作一迴圈過程，其中為等壓過程，為半圓弧，。在此迴圈過程中，氣體淨吸熱為：
(a)；
(b)；
(c)；
(d)。
[ ]
10．一定量的理想氣體，由平衡態變化到平衡態，如圖所示，則無論經過什麼過程，系統必然
(a)對外作正功；；
(b)內能增加；
(c)從外界吸熱；
(d)向外界放熱。
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11．一理想氣體，經如圖所示的各過程，則
(a)ⅰ→ⅱ與ⅱ′→ⅱ內能改變不同；
(b)ⅰ→ⅱ與ⅱ′→ⅱ吸收熱量相同；
(c)ⅰ→ⅱ與ⅱ′→ⅱ作功相同；
(d)ⅰ→ⅱ為吸熱過程；
(e)ⅱ′→ⅱ為吸熱過程。
[ ]
12．理想氣體經圖中所示三個可逆過程迴圈一周，ⅰ→ⅱ過程為絕熱膨脹，ⅱ→ⅲ為等容過程，ⅲ→ⅰ為等溫壓縮過程，則此迴圈過程中
(a)內能增加；
(b)氣體對外界作功；
(c)內能減小；
(d)氣體向外界放熱；
(e)氣體從外界吸熱。
[ ]
13．如圖，兩熱機串聯使用，則這兩個熱機一起工作的最大可能效率為
(a)； (b)； (c)； (d)。
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14．在功與熱轉變過程中，下面的哪些敘述是正確的
(a)不可能製成一種迴圈動作的熱機，只從乙個熱源吸取熱量，使之完全變為有用的功，而其他物體不發生任何變化；
(b)可逆卡諾機的效率最高，但恒小於1；
(c)功可以完全變為熱量，而熱量不能完全變為功；
(d)絕熱過程對外作正功，則系統的內能必減少。
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15．對於熱傳遞過程，下面哪些敘述是正確的?
(a)熱量不能從低溫物體向高溫物體傳遞；
(b)熱量從高溫物體向低溫物體傳遞是不可逆過程；
(c)熱傳遞的不可逆性與熱功轉變的不可逆性是等價的；
(d)功可以全部變為熱，而熱不能全部變為功。
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二、填充題(單位制為si)
1．、、這三種速率常用於不同的問題中：(1)在討論速率分布時，就要用到2)在計算分子的平均碰撞頻率時，就要用到
(3)在計算分子的平均平動動能時就要用到
2．三個狀態參量、、都相同的氦氣和氧氣，它們的分子數密度之比為它們的內能之比為
3．理想氣體定壓膨脹時，分子的平均自由程與溫度的關係是故與溫度成平均碰撞頻率與溫度的關係是故與溫度
4．如果在一固定的容器內，理想氣體分子的平均速率提高為原來的二倍，則溫度提高為原來的倍，壓強提高為原來的倍。
5．有個同種分子的理想氣體，在溫度和時的麥氏速率分布情況分別由兩曲線(ⅰ、ⅱ)表示。(1)對應的速率分布曲線是最概然速率為2)若陰影部分的面積為，則在兩種溫度下氣體中分子運動速率小於的分子數之差為
6．若為氣體分子速率分布函式，試說明以下各式的物理意義
(1) (為分子數密度
(2(3
7．指出下列理想氣體方程微分形式與哪一種熱力學準靜態過程相對應，並在括號內填上
(12(348．如果把空氣假設為雙原子分子，試指出在等壓過程中，空氣從外界吸收的熱量有 %用於對外作功；有用於使內能增加。
9．一定質量的理想氣體經過乙個過程，體積由縮小為，這過程可以是絕熱或等溫過程，也可以是等壓過程，則外界對系統作功最大的是最小的是
10．一摩爾氮氣(設服從范德瓦爾斯方程)作等溫膨脹，體積由變到，則氮氣對外界作的功
11．某一定氣體，由初始狀態、分別經以下兩個可逆過程體積壓縮至，問兩種過程中氣體的熵變為多少?①等溫絕熱
三、計算題
1．個假想的粒子，其速率分布如圖所示，求：
(1)由和求圖中的常數；
(2)求速率在到之間粒子數；
(3)求粒子的平均速率。
2．根據麥克斯韋速率分布律證明：速率在最概然速率區間內的分子數與成反比(很小)。
3．1mol雙原子分子理想氣體從狀態沿圖所示直線變化到狀態，試求：
(1)氣體的內能增量；
(2)氣體對外界所作的功；
(3)氣體在此過程的摩爾熱容量。
4．分別用熱力學第一定律和第二定律證明絕**與等溫線不能相交於兩點。
5．如果理想氣體的狀態依照的規律變化，求氣體從膨脹到所做的功。膨脹時氣體溫度是公升高，還是降低的?(為常數)。
6．如圖理想氣體一迴圈過程，其中為絕熱過程，為等溫過程。已知點的狀態參量為，點的狀態參量為，並知值，問:
(1)氣體在→，→兩過程中是否和外界交換熱量?吸熱還是放熱?；
(2)求點對應的；
(3)該迴圈的效率。
7．乙個用電動機帶動的熱幫浦，可從℃的室外吸取熱量傳到℃的室內。問在理想情況下該幫浦每消耗1000j的功有多少熱量傳到室內?
8．如圖所示，已知、是絕**，是等溫線。如果系統在過程中放熱j，的面積為j，的面積為j，試問在過程中系統是吸熱還是放熱，熱量是多少?
9．試求1kg的水在標準狀況下由0℃的水變到100℃水蒸汽的熵變。(水的比熱為kj/kg·k；汽化熱為kj/kg）
力學熱學綜合題
21 一輛小汽車在平直公路上勻速行駛了70km，汽車行駛的速度為72km h，共耗汽油6l，請你根據下表中提供的有關資訊，計算小汽車行駛的功率是多少千瓦。22.20007 太原 王老師家離學校約為9km，為了便於上下班，他購買了一部輕便電單車，所用燃料為93 汽油。有關參，數如表中所示，其中汽油的熱...
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熱學熱學知識點補充專題練習題及其答案
1.一直徑2r 100mm的直立的圓筒形容器，內裝 即室溫 的氣體，筒的上蓋是可自由上下移動 質量m 800g的玻璃板，圓筒 包括上蓋和筒底 的熱導率和熱容量很小，一束功率固定的雷射器發射的光無吸收地穿過空氣和玻璃板照入筒內，被筒內氣體完全吸收並轉化為熱運動，照射 t 10s後關掉雷射器，測得玻璃板...