?v?:?v?:?v?2A1/22B1/22C1/2=1∶2∶4,则其压强之比pA∶pB∶pC为:
(A) 1∶2∶4. (B) 1∶4∶8.
(C) 1∶4∶16. (D) 4∶2∶1. [(C) ]
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). [ (B) ]
-332
在容积V=4×10 m的容器中,装有压强P=5×10 Pa的理想气体,则容器中气体分子的平动动能总和为
(A) 2 J. (B) 3 J.
(C) 5 J. (D) 9 J. [ (B) ]
在标准状态下体积比为1∶2的氧气和氦气(均视为刚性分子理想气体)相混合,混合气体中氧气和氦气的内能之比为
(A) 1∶2. (B) 5∶6.
(C) 5∶3. (D) 10∶
E3. [ (B)
]
若在某个过程中,一定量的理想气体的内能E随压强p的变化关系为一直线(其延长线过E-p图的原点),则该过程为
(A) 等温过程. (B) 等压过程. Op (C) 等体过程. (D) 绝热过程.
[ (C)
]
玻尔兹曼分布律表明:在某一温度的平衡态,
(1) 分布在某一区间(坐标区间和速度区间)的分子数,与该区间粒子的能量成正比. (2) 在同样大小的各区间(坐标区间和速度区间)中,能量较大的分子数较少;能量较小的分子数较多.
(3) 在大小相等的各区间(坐标区间和速度区间)中比较,分子总是处于低能态的概率大些.
(4) 分布在某一坐标区间内、具有各种速度的分子总数只与坐标区间的间隔成正比,与粒子能量无关.
以上四种说法中, (A) 只有(1)、(2)是正确的. (B) 只有(2)、(3)是正确的. (C) 只有(1)、(2)、(3)是正确的.
(D) 全部是正确的. [ (B) ]
气缸内盛有一定量的氢气(可视作理想气体),当温度不变而压强增大一倍时,氢气分子的平均碰撞频率Z和平均自由程?的变化情况是:
(A) Z和?都增大一倍. (B) Z和?都减为原来的一半.
11
(C) Z增大一倍而?减为原来的一半.
(D) Z减为原来的一半而?增大一倍. [ (C) ]
一定量的理想气体,在体积不变的条件下,当温度降低时,分子的平均碰撞频率Z和平均自由程?的变化情况是:
(A) Z减小,但?不变. (B) Z不变,但?减小. (C) Z和?都减小. (D) Z和?都不变. [ (A)
]
气体在状态变化过程中,可以保持体积不变或保持压强不变,这两种过程 (A) 一定都是平衡过程. (B) 不一定是平衡过程. (C) 前者是平衡过程,后者不是平衡过程.
(D) 后者是平衡过程,前者不是平衡过程. [ (B) ]
置于容器内的气体,如果气体内各处压强相等,或气体内各处温度相同,则这两种情况下气体的状态
(A) 一定都是平衡态. (B) 不一定都是平衡态. (C) 前者一定是平衡态,后者一定不是平衡态.
(D) 后者一定是平衡态,前者一定不是平衡态. [ (B)
] p b p2 一定量的理想气体,其状态改变在p-T图上沿着一条直线从平衡态a到平衡态b(如图).
(A) 这是一个膨胀过程. (B) 这是一个等体过程. (C) 这是一个压缩过程.
(D) 数据不足,不能判断这是那种过程. [ (C)]
p1OaTT1T2
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. [ (D) ]
12
设高温热源的热力学温度是低温热源的热力学温度的n倍,则理想气体在一次卡诺循环中,传给低温热源的热量是从高温热源吸取热量的
(A) n倍. (B) n-1倍. 1n?1(C) 倍. (D) 倍. [ (C)
nn ]
“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作功.”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. [ (C) ]
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. [ (A) ]
气缸中有一定量的氮气(视为刚性分子理想气体),经过绝热压缩,使其压强变为原来的2倍,问气体分子的平均速率变为原来的几倍?
(A) 22/5. (B) 22/7.
(C) 21/5. (D) 21/7. [ (D) ] 某理想气体状态变化时,内能随体积的变化关系如图中AB
直线所示.A→B表示的过程是 E B (A) 等压过程. (B) 等体过程.
(C) 等温过程. (D) 绝热过程.
[ (A) ]
A V O
某理想气体在温度为27℃和压强为1.0×10-2 atm情况下,密度为 11.3 g/m3,则这气体的摩尔质量Mmol=__ 27.8 g/mol _.(普适气体常量R=8.31 J·mol?1·K?1)
在无外力场作用的条件下,处于平衡态的气体分子按速度分布的规律,可用__麦克斯韦__分布律来描述.如果气体处于外力场中,气体分子在空间的分布规律,可用_玻尔兹曼_分布律来描述.
f(v)
图示氢气分子和氧气分子在相同温度下的麦克斯韦速率分布曲线.则氢气分子的最概然速率为_4000 m·s-1 _,氧分子的最概然速率为_1000 m·s-1 __.
O1000 v(m/s)
设容器内盛有质量为M1和质量为M2的两种不同单原子分子理想气体,并处于平衡态,其内能均为E.则此两种气体分子的平均速率之比为
M2/M1 .
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右图为一理想气体几种状态变化过程的p-V图,其 p 中MT为等温线,MQ为绝热线,在AM、BM、CM三种M 准静态过程中:
A
T (1) 温度升高的是_ BM、CM _过程; B Q C O V
(2) 气体吸热的是__ CM _过程.
一定量的某种理想气体在等压过程中对外作功为 200 J.若此种气体为单原子分子气
体,则该过程中需吸热__500__ J;若为双原子分子气体,则需吸热__700____ J.
常温常压下,一定量的某种理想气体(其分子可视为刚性分子,自由度为i),在等压过程中吸热为Q,对外作功为W,内能增加为?E,则 W/Q=__
2i___. ?E/Q? _____. i?2i?2 pACEDV
如图所示,绝热过程AB、CD,等温过程DEA, 和任意过程BEC,组成一循环过程.若图中ECD所包围的面积为70 J,EAB所包围的面积为30 J,DEA过程中系统放热100 J,则
(1) 整个循环过程(ABCDEA)系统对外作功为
____40 J __.
BO
(2) BEC过程中系统从外界吸热为_140 J _.
有 2×10?3 m3刚性双原子分子理想气体,其内能为6.75×102 J. (1) 试求气体的压强;
(2) 设分子总数为 5.4×1022个,求分子的平均平动动能及气体的温度. (玻尔兹曼常量k=1.38×10?23 J·K?1)
解:(1) 设分子数为N .
据 E = N (i / 2)kT 及 p = (N / V)kT
得 p = 2E / (iV) = 1.35×105 Pa 4分
3?kTw (2) 由 ??2
5ENkT2得 w?3E/?5N??7.5?10?21 J 3分
5又 E?NkT
2得 T = 2 E / (5Nk)=362k 3分
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热学 4
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). [ (B) ]
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 (A) vx? (C) vx?8kT18kT . (B) vx? . ?m3?m8kT. (D) vx?0 . [ (D) 3?m ]
两容器内分别盛有氢气和氦气,若它们的温度和质量分别相等,则: (A) 两种气体分子的平均平动动能相等. (B) 两种气体分子的平均动能相等. (C) 两种气体分子的平均速率相等. (D) 两种气体的内能相等. [ (A)
]
E
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. [ (B) OV ]
玻尔兹曼分布律表明:在某一温度的平衡态,
(1) 分布在某一区间(坐标区间和速度区间)的分子数,与该区间粒子的能量成正比. (2) 在同样大小的各区间(坐标区间和速度区间)中,能量较大的分子数较少;能量较小的分子数较多.
(3) 在大小相等的各区间(坐标区间和速度区间)中比较,分子总是处于低能态的概率大些.
(4) 分布在某一坐标区间内、具有各种速度的分子总数只与坐标区间的间隔成正比,与粒子能量无关.
以上四种说法中, (A) 只有(1)、(2)是正确的. (B) 只有(2)、(3)是正确的. (C) 只有(1)、(2)、(3)是正确的.
(D) 全部是正确的. [ (B) ]
若f(v)为气体分子速率分布函数,N为分子总数,m为分子质量,则的物理意义是
?v2v11mv2Nf(v)dv2 15