大学物理 热学
普通物理试题库——热学部分参考答案
一、选择题
01-05 DBCCB 06-10 CDDCC 11-15 CABAA 16-20 ACDCB 21-25 ABDBA 26-30 CBDAA 31-35 BBDBC 36-40 DCBDA 41-45 BBADA 46-50 DBDDC 51-55 CBDAA 56-60 CCAAB
二、填空题
61． 气体分子的大小与气体分子之间的距离比较，可以忽略不计． 除了分子碰撞的一瞬间外，分子之间的相互作用力可以忽略． 分子之间以及分子与器壁之间的碰撞是完全弹性碰撞。 62． 1.33?105Pa； 63． 成反比地减小
? ?成正比地增加； OTOT
64． 等压， 等体， 等温； 65． 3.92?1024；
66． (1) 沿空间各方向运动的分子数目相等， (2) v222x?vy?vz；
67． (1) 描述物体状态的物理量，称为状态参量（如热运动状态的参量为p、V、T ）； (2) 表征个别分子状况的物理量（如分子的大小、质量、速度等）称为微观量； (3) 表征大量分子集体特性的物理量（如p、V、T、Cv等）称为宏观量。 68． l??kT/p?1/3，3.34?10?9；
69． 27.8g/mol；
70． 12.5J， 20.8J， 24.9J； 71． 6.23?103， 6.21?10?21， 1.035?10?21；
72．
32kT， 52kT， M5MRT； mol273． 1.28?10?7；
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74． 0.186K；
2075． 3.44?10， 1.6?10?5kg/m3， 2J；
76． 1， 2， 10/3； 77． w?3kT，气体的温度是分子平均平动动能的量度； 2378． 5.12?10；
79． 1摩尔理想气体的内能 ， 气体的定体摩尔热容 ， 气体的定压摩尔热容； 80． 3.01?10个； 81． 4.0?10?3kg； 82． 1.25?10J；
83． 2.45?10个，6.21?1025?21323J；
1ikT，RT； 2585． V?p2?p1?；
284． 86．
5； 33387． 8.31?10，3.32?10 ；
88． 每个气体分子热运动的平均平动动能； 89． 气体分子热运动的每个自由度的平均能量； 90．
1ipV； 291． 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) (注：此题答案中不指明热运动或无规运动，不得分．) ； 92． n?n0exp???mgh?a
? , (exp{a}即e )；
?kT?93． 麦克斯韦，波耳兹曼； 94． exp??????； kT??95． 氩 ， 氦； 96． ?2?, ?1?;
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97．
Mmol2/Mmol1；
98． 1， 4；
99． 降低； 100． 5.42?10s101． 10?10102． 2， 103． 2；
104． 一个点，一条曲线， 一条封闭曲线；
105． 体积、温度和压强，分子的运动速度（或分子运动速度，或分子的动量，或分子的动能）；
106． 系统的一个平衡态，系统经历的一个准静态过程； 107． S1?S2； 128 ?S1；
108． 能使系统进行逆向变化，从状态B回复到初态A，而且系统回复到状态A时，周围一切也都回复原状； 系统不能回复到状态A，或当系统回复到状态A时，周围并不能回复原状； 109． 166J；
110． 等于 ，大于 ， 大于 ；
111． 外界对系统做功，向系统传递热量，始末两个状态，所经历的过程； 112． ?|W1|，?|W2|； 113． ?0，?0；
114． 在等压升温过程中，气体要膨胀而对外做功，所以要比气体等体升温过程多吸收一部分热量；
115． (1) 等压， (2) 等温；
?107?1， 6?10cm；
?5m，102~103m?s?1 ， 108~109s?1108~109 s?1 ；
2， 2；
pA→B1等压过程AB1B2B3V2VA→B2等温过程A→B3绝热过程
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O
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116． (1) 等压， (2) 等压；
pA→B1等压过程AB1B2A→B2等温过程B3A→B3绝热过程OV1VV2117． (1) 不变， (2) 变大， (3) 变大；
118． 等压， 等压， 等压；
119． (1) 气体内能的增加， (2) 气体对外做功， (3) 气体内能增加和对外做功． 120． (1) 吸热， (2) 放热， (3) 放热 121． 8.64?103；
122． 1:2， 5:3， 5:7； 123．
72W； 124． 8.31J， 29.09J； 125．
2ii?2， i?2； 126．
132(ppV11?2)(V2?1)， 2(p2V2?p1V1)?2(p1?p2)(V2?V1)； 127．
32p1V1， 0； 128． W/R，
72W； 129． 7.48?103J， 7.48?103J； 130． 124.7J， ?84.3J；
131．1.62?104 J (或160 atm?L)；
132． ??1w?1 (或w?1??1)； 133． 90J；
134． 33.3%， 50%， 66.7%； 135． 400；
136． 33.3%， 8.31?103J；
137． 200J；
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138． 500， 100；
139． 状态几率增大，不可逆的；
140． 从几率较小的状态到几率较大的状态，状态的几率增大 (或熵值增加)。 三、计算题 141．解：
(1)
w?3kT?8.28?10?21 J 23EK?Nw??N1?N2?kT?4.14?105 J
2(2) p = n kT＝2.76×105 Pa142．解：
(1) 由 v
??21/21/2?3RT/Mmol
而氢核 Mmol＝1×10?3 kg·mol?1 ∴ v??2＝1.58×106 m·s?1
(2) w?143．解：
3kT＝1.29×104 eV 2取A、B两部分的气体为系统，依题意知，在外界压缩A部分的气体，作功为W的过
程中，系统与外界交换的热量Q为零，根据热力学第一定律，有
Q=△E+(－W) = 0 ①
设A、B部分气体的内能变化分别为△EA和△EB
△E=△EA+△EB
②
因为C是导热的，故两部分气体的温度始终相同，设该过程中的温度变化为?T，则A、B两部分气体内能的变化分别为
?EA??EB?3R?T ③ 25R?T ④ 25W5R?W 24R8将②、③、④代入①式解得 △T =W/(4R) 将上式代入④式得 ?EB?144．解：
(1) 对A、B两部分气体缓慢地加热，皆可看作准静态过程，两室内是同种气体，而且开始时两部分气体的p、V、T均相等，所以两室内气体的摩尔数M/Mmol也相同。
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