8、一定量的理想气体,分别进行如题5.1.4图所示的两个卡诺循环abcda和a?b?c?d?a?。若在P?V图上这两个循环曲线所围面积相等,则可以由此得知这两个循环 ( ) (A)效率相等。
(B)由高温热源处吸收的热量相等。 (C)在低温热源处放出的热量相等。 (D)在每次循环中对外做的净功相等。
a?
ad
d?
b?
bc?
c题5.1.4图
9、“理想气体和单一热源接触作等温膨胀时,吸收的热量全部用来对外做功。”对此说法,有如下几种评论,哪种是正确的? ( ) (A)不违反热力学第一定律,但违反热力学第二定律。 (B)不违反热力学第二定律,但违反热力学第一定律。 (C)不违反热力学第一定律,也不违反热力学第二定律。 (D)违反热力学第一定律,也违反热力学第二定律。
10、一定量的理想气体向真空作绝热自由膨胀,体积由V1增至V2,在此过程中气体的( ) (A)内能不变,熵增加。 (B)内能不变,熵减少。 (C)内能不变,熵不变。 (D)内能增加,熵增加。 二、填空题:
1、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) 。
2、在定压下加热一定量的理想气体。若使其温度升高1K时,它的体积增加了0.005倍,则气体原来的温度是 。
3、在相同的温度和压强下,各为单位体积的氢气(视为刚性双原子分子气体)与氦气的内能之比为 。
4、分子物理学是研究 的学科,它应用的基本方法是 方法。 5、解释名词:
自由度 。 准静态过程 。 6、用总分子数N,气体分子速率v和速率分布函数f(v)表示下列各量: (1)速率大于v0的分子数= ;
(2)速率大于v0的那些分子的平均速率= ; (3)多次观察某一分子的速率,发现其速率大于v0的概率= 。 7、常温常压下,一定量的某种理想气体(可视为刚性分子、自由度为i),在等压过程中吸热为Q,对外做功为A,内能增加为?E,则AQ= 。
8、有一卡诺热机,用29kg空气为工作物质,工作在270C的高温热源与?730C的低温热源之间,此热机的效率?? 。若在等温膨胀过程中气缸体积增大2.718倍,则此热机每一循环所做的功为 。(空气的摩尔质量为29?10?3kg?mol?1) 自测题5参考答案 一、选择题
1、(B) 2、(B) 3、(A) 4、(B) 5、(A) 6、(A) 7、(B) 8、(D) 9、(C) 10、(A) 二、填空题
1、(1)沿空间各方向运动的分子数目相等; (2)vx?vy?vz。 2、200K 3、53;103 4、物质热现象和热运动规律; 统计。
2225、确定一个物体在空间的位置所需要的独立坐标的数目;系统所经历的所有中间状态都无限接近于平衡状态的过程。 6、?Nf(v)dvv0??i?v0vf(v)dv/??v0f(v)dv??v0f(v)dv5
7、
2i?2;i?2 8、33.3%;8.31?10J。
另外添加的题目:
一、选择题:
1、双原子理想气体,做等压膨胀,若气体膨胀过程从热源吸收热量700J,则该气体对外做功为( D )
A 350J B 300J C 250J D 200J
2、在P?V图(图1)中,1mol理想气体从状态A沿直线到达B,2VA?VB,则此过程系统的功能和内能变化的情况为( C)
A A?0,?E?0 BA?0,?E?0 C A?0,?E?0 D A?0,?E?0 3、某理想气体分别经历如图2所示的两个卡诺循环:?(abcd)和??(a?b?c?d?),且两条循环曲线所围面积相等。设循环?的效率为?,每次循环在高温热源处吸收的热量为Q,循环??的效率为??,每次循环在高温Q?,则(B )
A ????,Q?Q?; B ????,Q?Q?; C ????,Q?Q?; D ????,Q?Q?
4、一热机在两热源(T1?400K,T2?300K)之间工作,一循环过程吸收1800J,放热
800J,作功1000J,此循环可能实现吗?( B )
A 可能;B 不可能;C 无法判断。
5、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5J的热量传给氢气,使氢气温度升高,如果使氦气也升高相同的温度,则应向氦气传递的热量是(C)
A 6J B5J C3J D2J
6、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( C )
A (1),(3) B (2),(3) C (3) D(3),(4) E(4)
7、对于理想气体系统来说,在下列过程中,哪个过程系统所吸收的热量、内能的增量和对外作的功三者均为负值:( D )
A等容降压过程 B 等温膨胀过程 C 绝热膨胀过程 D等压压缩过程
8、对于室温下的双原子分子理想气体,在等压膨胀的情况下,系统对外所作的功与从外界吸收的热量之比A/Q等于:( D )
A 1/3 B 1/4 C 2/5 D 2/7
9、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 )
A He B N2 C CO2 D三种气体的体积增量相同
10、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,(A) AD为绝热过程,则吸热最多的是:
A AB过程 B AC过程 C AD过程 D不能确定
11、根据热力学第二定律判断下列哪种说法是正确的是:(C )
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。
12、汽缸内盛有一定的理想气体,当温度不变,压强增大一倍时,该分子的平均碰撞频率和平均自由程的变化情况是:(C)
A Z和?都增大一倍; B Z和?都减为原来的一半; C Z增大一倍而?减为原来的一半; DZ减为原来的一半而?增大一倍。
13、在恒定不变的压强下,气体分子的平均碰撞频率Z与气体的热力学温度T的关系为(C)
A Z与T无关; BZ与T成正比;
CZ与T成反比; DZ与T成正比。
14、一瓶氦气和一瓶氮气密度相同,分子平均平动动能相同,而且都处于平衡状态,则它们:( C )
A 温度相同、压强相同;B温度、压强相同; 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。
15、已知氢气与氧气的温度相同,请判断下列说法哪个正确?
A氧分子的质量比氢分子大,所以氧气的压强一定大于氢气的压强; B氧分子的质量比氢分子大,所以氧气密度一定大于氢气的密度; C氧分子的质量比氢分子大,所以氢分子的速率一定比氧分子的速率大;
D氧分子的质量比氢分子大,所以氢分子的方均根速率一定比氧分子的方均根速率大。 16、按PV2?恒量规律膨胀的理想气体,膨胀后的温度为:( C )
A升高;B不变;C降低;D无法确定
17、下列各式中哪一种式表示气体分子的平均平动动能?(式中M为气体的质量,m为气体分子的质量,N为气体分子总数目,n为气体分子密度,N0为阿伏加德罗常数,Mmol为摩尔质量。) A
3m2MPV; B
3M2MmolPV; C
32nPV; D
3Mmol2MN0PV
18、一定量的理想气体可以:(D) A保持压强和温度不变同时减小体积; B保持体积和温度不变同时增大压强; C保持体积不变同时增大压强降低温度; D保持温度不变同时增大体积降低压强。
19、设某理想气体体积为V,压强为P,温度为T,每个分子的质量为?,玻尔兹曼常数为k,则该气体的分子总数可以表示为:(C) APVk? B
PT?V C
PVkT D
PTkV
19、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; 上述说法中正确的是:(B)
A(1),(2),(4) B(1),(2),(3) C(2),(3),(4) D(1),(3),(4) 20、设某种气体的分子速率分布函数为f(v),则速率在v1?v2区间内的分子平均速率为:(C)