第12章 气体动理论
一、填空题：
1、一打足气的自行车内胎，若在7℃时轮胎中空气压强为4.0×105pa.则在温度变为37℃，轮胎内空气的压强是 。（设内胎容积不变）
2、在湖面下50.0m深处（温度为4.0℃），有一个体积为1.0?10?5m3的空气泡升到水面上来，若湖面的温度为17.0℃，则气泡到达湖面的体积是 。（取大气压强为
p0?1.013?10pa）
53、一容器内储有氧气，其压强为p0?1.01?105pa，温度为27.0℃，则气体分子的数密度为 ；氧气的密度为 ；分子的平均平动动能为 ；分子间的平均距离为 。（设分子均匀等距排列）
4、星际空间温度可达2.7k，则氢分子的平均速率为 ，方均根速率为 ，最概然速率为 。
5、在压强为1.01?105pa下，氮气分子的平均自由程为6.0?10?6cm，当温度不变时，压强为 ，则其平均自由程为1.0mm。
6、若氖气分子的有效直径为2.59?10?8cm，则在温度为600k，压强为1.33?102pa时，氖分子1s内的平均碰撞次数为 。
7、如图12-1所示两条曲线(1)和(2),分别定性的表示一定量的 某种理想气体不同温度下的速率分布曲线,对应温度高的曲线
f(v) (2) v 图12-1
是 .
8、试说明下列各量的物理物理意义： （1） （3） （5）
12i232kT ， （2）kT ， （4）
32i2kT ， RT ， MiRT 。
(1) 是 .若图中两条曲线定性的表示相同温 O 度下的氢气和氧气的速率分布曲线,则表示氧气速率分布曲线的
RT ， （6）
Mmol2
参考答案：
1、4.43?10pa 2、6.11?10m
5?533、2.44?1025m?34、1.69?102m?s?11.30kg?m2?36.21?10?1?21J?13.45?10?9m
1.83?10m?s1.50?102m?s
5、6.06pa 6、3.81?106s?1 7、（2） ，（2） 8、略
二、选择题：
教材习题12-1，12-2，12-3，12-4. （见课本p207～208） 参考答案：12-1～12-4 C, C, B, B.
第十三章热力学基础
一、选择题
1、有两个相同的容器，容积不变，一个盛有氦气，另一个盛有氢气（均可看成刚性分子）它们的压强和温度都相等，现将 5 J的热量传给氢气，使氢气温度升高，如果使氦气也升高同样的温度，则应向氦气传递的热量是 （ ） （A） 6 J （B） 5 J （C） 3 J （D） 2 J
2、一定量理想气体，经历某过程后，它的温度升高了，则根据热力学定理可以断定： （1）该理想气体系统在此过程中作了功；
（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。 以上正确的是： （ ） （A） （1），（3） （B） （2），（3） （C） （3） （D） （3），（4）
3、摩尔数相等的三种理想气体He、N2和CO2，若从同一初态，经等压加热，且在加热过程中三种气体吸收的热量相等，则体积增量最大的气体是： （ ） （A）He （B）N2
（C）CO2 （D）三种气体的体积增量相同
4、如图所示，一定量理想气体从体积为V1膨胀到V2，AB为等压过
程，AC为等温过程AD为绝热过程。则吸热最多的是： P A （ ）
（A） AB过程 （B）AC过程 （C） AD过程 （D）不能确定
B C D 0 V1 V2
P a 5、卡诺热机的循环曲线所包围的面积从图中abcda增大为b b’ ab’c’da ，那么循环abcda与ab’c’da所作的净功和热机效率T1 的变化情况是： （ ）
d c c’ T2 V
(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。
6、根据热力学第二定律判断下列哪种说法是正确的是： （ ）
(A) 热量能从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体； (B) 功可以全部变为热，但热不能全部变为功；
(C) 气体能够自由膨胀，但不能自由压缩；
(D) 有规则运动的能量能够变为无规则运动的能量，但无规则运动的能量不能够变为有
规则运动的能量。
7、 理想气体向真空作绝热膨胀 （ ） (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．
8、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： （ ）
(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.
9、 有人设计一台卡诺热机(可逆的)．每循环一次可从 400 K的高温热源吸热1800 J，向
300 K的低温热源放热 800 J．同时对外作功1000 J，这样的设计是 （ ） (A) 可以的，符合热力学第一定律． (B) 可以的，符合热力学第二定律． (C) 不行的，卡诺循环所作的功不能大于向低温热源放出的热量． (D) 不行的，这个热机的效率超过理论值．
10、 一绝热容器被隔板分成两半，一半是真空，另一半是理想气体．若把隔板抽出，气
体将进行自由膨胀，达到平衡后 （ ） (A) 温度不变，熵增加． (B) 温度升高，熵增加． (C) 温度降低，熵增加． (D) 温度不变，熵不变．
二、 填充题
1、要使一热力学系统的内能变化，可以通过 或 两种方式，或者两种方式兼用来完成。热力学系统的状态发生变化时，其内能的改变量只决定于 ，而与 无关。
2、将热量Q传给一定质量的理想气体。（1）若体积不变，热量转化为 ；（2）若温度不变，热量转化为 。
3、卡诺循环是由两个 过程和两个 过程组成的循环过程。卡诺循环的效率只与 有关，卡诺循环的效率总是 （大于、小于、等于）1。
4、一定量理想气体沿a→b→c变化时作功c两状态的内能差
Eb?Ec?500JWabc=615J，气体在b、
。那么气体循环一周，所作净功
W?J。
J，向外界放热为Q? J，等温过程中气体作功Wab?
5、常温常压下，一定量的某种理想气体（可视为刚性双原子分子），在等压过程中吸热
W?E为Q，对外作功为W，内能增加为?E，则=_ _,=_________。
QQ6、p?V图上封闭曲线所包围的面积表示 物理量，若循环过程为逆时针方向，则该物理量为 。（填正或负）
7、一卡诺热机低温热源的温度为27?C,效率为40% ,高温热源的温度T1 = .
8、设一台电冰箱的工作循环为卡诺循环,在夏天工作,环境温度在35?C,冰箱内的温度为0?C,这台电冰箱的理想制冷系数为e= . 9、一循环过程如图所示，该气体在循环过程中吸热和放热的情况是a→b过程 ，b→c过程 ，c→a过程 。
10、将1kg温度为100C的水置于200C的恒温热源内，最后水的温度与热源的温度相同，则水的熵变
o
T
V a c b 为 ，热源的熵变为 。（水的比热容为
4.18?10Jkg?K，3ln1.0353?0.035）
参考答案：
一、1、C 2、C 3、A 4、A 5、D 6、C 7、A 8、B 9、D 10、A
二、1、作功，传热，始末状态，过程 2、理想气体的内能，对外作功 3、绝热，等温， 4、115J，500J，615J 5、
27，
57 6、功，负 7、 500K
?1146.3J?K8、7.8 9、吸热，放热，吸热 10、,?142.7J?K?1
自测题5
一、选择题
1、一定量某理想气体按pV2?恒量的规律膨胀，则膨胀后理想气体的温度 （ ）
（A）将升高 （B）将降低 （C）不变 （D）不能确定。
2、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为摩尔气体常量，则该理想气体的分子数为 （ ） （A）pVm （B）pV(kT) （C）pV(RT) （D）pV(mT) 3、如题5.1.1图所示，两个大小不同的容器用均匀的细管相连，管中有一水银作活塞，大容器装有氧气，小容器装有氢气，当温度相同时，水银滴静止于细管中央，试问此时这两种气体的密度哪个大？ （ ） （A）氧气的密度大。 （B）氢气的密度大。 （C）密度一样大。 （D）无法判断。 4、若室内生起炉子后温度从150C升高到270C，而室内气压不变，则此时室内的分子数减少了 （ ） （A）0.5% （B）4% （C）9% （D）21% 5、一定量的理想气体，在容积不变的条件下，当温度升高时，分子的平均碰撞次数Z和平均自由程?的变化情况是 （ ） （A）Z增大，?不变。 （B）Z不变，?增大。 （C）Z和?都增大。 （D）Z和?都不变。
6、一定量的理想气体，从a态出发经过①或②过程到达b态，acb为等温线（如题5.1.2图所示），则①，②两过程中外界对系统传递的热量Q1,Q2是 （ ） （A）Q1?0,（C）Q1?0,Q2?0 （B）Q1?0,Q2?0 （D）Q1?0,Q2?0 Q2?0
7、如题5.1.3图，一定量的理想气体经历acb过程时吸热200J。则经历acbda过程时，吸热为 （ ） （A）?1200J （B）?1000J （C）?700J （D）1000J
Opa ① p?10pa5 dcb 4 1 VoOa② 题5.1.2图
ce1 b4 V?10?3m3题5.1.3图