热学试题库.docx

1、热学试题库物理学本科热学期终试卷（一）班级_ 姓名_ 学号_题型一二三总分分值2428101010810100得分一、 选择题（24%，每题4分）1、热力学系统经绝热过程，系统的熵（ E ） A、增加 B、减少 C、不变D、可以增加也可以减少 E、可以增加也可以不变2、两种理想气体的温度相同，摩尔数也相同，则它们的内能（ C ） A、相同 B、不同 C、可以相同也可以不同3、一隔板把长方形容器分成积相等的两部分，一边装CO2，另一边装H2，两边气体的质量相同，温度也相同，设隔板与器壁之间无摩擦，隔板（ C ） A、不动 B、向右移动 C、向左移动4、1mol理想气体从同一状态出发，通过下列三个

2、过程，温度从T1降至T2，则系统放热最大的过程为（ A ） A、等压过程 B、等容过程 C、绝热过程5、下列过程中，趋于可逆过程的有（ C ） A、汽缸中存有气体，活塞上没有外加压强，且活塞与汽缸间没有摩擦的膨胀过程B、汽缸中存有气体，活塞上没有外加压强，但活塞与汽缸间磨擦很大，气体缓慢地膨胀过程C、汽缸中存有气体，活塞与汽缸之间无磨擦，调整活塞上的外加压强，使气体缓慢地膨胀过程D、在一绝热容器内两种不同温度的液体混合过程6、无限小过程的热力学第一定律的数学表达式为：dQ=du+dA式中dA为系统对外所作的功，今欲使dQ、du、dA为正的等值，该过程是（ C ） A、等容升温过程 B、等温膨胀

3、过程C、等压膨胀过程 D、绝热膨胀过程二、填空题（28%）1、 理想气体温标的定义：_(V不变)；_(P不变)。（4分）2、麦克斯韦速率分布函数为_。（2分）3、理想气体Cp的原因是 _。（2分）4、晶体中四种典型的化学键是：_、_、 _、_。（4分）5、在TS图中画出可逆卡诺循环，由线所围面积的物理意义是_。（4分）6、体积为V的容器内，装有分子质量为m1和m2两中单原子气体，此混合理想气体处于平衡状态时，两种气体的内能都等于u，则两种分子的平均速率之比V1:V2=_;混合气体的压强等于_。 （4分）7、准静态过程：_。（2分） 循环过程：_。（2分）8、试说明下列各含量的物理意义：d：_f

4、()d: _。(4分)三、计算题（48%）1、 证明理想气体定压摩尔热容量等于定容摩尔热容量与R之和。（10分）2、 处在空气中的肥皂泡，其半径为r，泡外的压强为P0，求泡内的压强P，若肥皂泡的半径从r等温地增大到R，外界对肥皂泡需要作多少功？（10分）（肥皂泡的表面长力系数为）3、 64克氧气，当温度为27，体积为60升时。经过等温膨胀，体积增至90升；先经过等压膨胀，再经过等容过程达到与同样的终态。试求系统在、两种过程所吸收的热量Q，对外所作的功A，以及内能的变化u各是多少？（10分）4、 一隔板把容器分成相等的两部分，一边盛有质量为m1，摩尔质量为1的理想气体，另一边为真空。当抽掉隔板后

5、，则气体就自由膨胀而充满整个容器，试求系统的熵变。（8分）5、燃气涡轮机内工质进行如图所示的循环过程，其中12，34为绝热过程：23，41为等压过程。试证明这循环的效率为 =1 又可写为= 其中，是绝热压缩过程的升压比,设工作物质为理想气体,Cp为常数。(10分)物理学本科热学期终试卷（二）班级_ 姓名_ 学号_题型一二三总分分值2428610101012100得分一、选择题（24%，每题4分）1、两种不同的化学组份的混合理想气体，其状态方程为（ ）A、 B、C、 D、2、关于理想气体的内能，下面说法正确的是（ ） A、对应于某一状态，内能只具有一个数值B、当理想气体状态改变时，内能一定改变C

6、、mol数相同的各种理想气体，只要温度相同，其内能都一样D、理想气体内能的改变总是等于E、某给定理想气体，处在一定状态，就具有一定内能3、如果只用绝热方法使系统初态变到终态，则（ ） A、对于联结这两态的不同绝热过程，所作的功不同B、对于联结这两态的所有绝热过程，所作的功都相同C、由于没有热量交换，所以不作功D、系统总内能不变E、系统内能将随不同路径而变化4、一定质量的理想气体，如果吸热相同，则在等值过程中，作功量多的是（ ） A、等容过程 B、等压过程 C、等温过程5、1mol理想，从同一状态出发，通过下列三种过程后，体积都从V1增大到V2，则系统内能增加最大的过程为（ ） A、绝热过程 B

7、、等压过程 C、等温过程6、体积随温度降低而增大的物质，其熔点（ ） A、随外加压强增大而降低 B、随外加压强增大而升高C、不随外加压强变化而改变D、可能随外加压强增大而升高，也可能降低，视其化学成份而定二、 填空题（28%）1、能量均分定理为_。（2分）2、热力学第二定律的开尔文表述_，热力学第二定律的克劳修斯表述为_。（4分）3、设一理想气体，用符号+、- 、0 分别表示P，V，T的增加、减少和不变。A为+表示外界对系统作正功，Q为+表示系统吸收热量，u为+表示系统内能增加，试填下表：（共8分，错2格扣1分）改变量过程 TVPAUQ等压等温等容绝热4、玻尔兹曼分子按能量分布律为_。（2分）

8、5、 克拉伯龙方程是_。（2分）6、氮分子的有效值径为3.810-10m，则其在标准状态下的平均自由程为_和碰撞频率为_。（4分）7、晶体的宏观特性有_、_、_。（3分）8、热力学第一定律表述为_其数学表达式为_。（3分）三、计算题（48%）1、 证明两绝热线不能相交。（6分）2、在半径r = 0.3mm的毛细管中注水，一部分在管的下端形成水滴，其形状可以视作半径R = 3mm 球的一部分，如图所示，已知水的表面张力系数 =7.310-2N/m，上端液体与毛细管的接触角为0度，试求管中水柱的高度h 。（10分）3、取mol数为的某种理想气体，用如下两种方式由态A过渡到态C，如图所示，试按以下过

9、程计算熵的变化SCSA：由A经等温过程到达C；由A经等容过程到达B，再经等压过程到达C。（10分）4、有N个粒子，其速率分布函数为f(V)=作速率分布函数曲线；由V0求常数C；速率处在V1（ V0）附近单位速率间隔内的粒子数；速率处在V1V2（2V0时，粒子数为零） 由N和V0求a；求速率在1.5 V0到2.0 V0之间的分子数；求分子的平均速率。（10分）2、一端封闭的玻璃毛细管，内径d为2.010-5m，管长l为20cm，竖直将开口端插入水中，问插入水一段长度为多少时，恰好管内外水面在同一水平面上。已知大气压强P0=1.013105Pa，水的=7310-3Nm-1，接触角=0 。（10分）

10、 3、理想气体经历了如图所示的循环过程，试求： 等温过程bc的功Abc；a、b两态的内能变化；循环过程的净功A；循环效率。（12分）4、10千克20的水在等压条件下变为250的过热蒸汽，已知水的定压比热为4187J/kg.K，蒸汽的定压比热为1670 J/kg.K，水的汽化热为22.5105J/kg,试计算熵的增加量.(10分)5、一气缸内贮有理想气体,气体的压强,摩尔体积和温度分别为P0,V0和T0,现将气缸加热,使气体的压强和体积同时增大,设在这过程中,气体的压强和摩尔体积V满足下列关系式:P=KV,其中K为常数. 求常数K，将结果用P0,T0和R表示；设T0=200K，当摩尔体积增大到2

11、 V0时，气体的温度是多高？（8分）物理学本科热学期终试卷（五）班级_ 姓名_ 学号_题型一二三总分分值243088101010100得分一、选择题（24%,每小题3分）1、设、为两种不同理想气体的分子质量，、分别为它们的方均根速率，则在气体温度相等的情况下，下列那个关系式是正确的 （ ） A、= B、= C、= D、=2、理想气体在等容过程中，其分子平均自由程与温度关系为（ ） A、成正比 B、成反比 C、无关3、某理想气体状态变化时，内能随压强的变化关系如图中的直线AB所示，则A到B的变化过程一定是（ ） A、等压过程 B、等容过程C、等温过程 D、绝热过程4、下列说法中正确是（ ） A、

12、物体的温度越高，则热量越多B、物体在一定状态时，具有一定的热量C、物体的温度愈高，则其内能越大D、物体的内能愈大，则具有的热量越多5、由理想气体的状态方程可知，对一定量理想气体的等容过程，下列适用的方程是（ ） A、pdv+vdp=0 B、C、pdv= D、vdp=6、若高温热源的温度为低温热源度的m倍，以理想气体为工质的卡诺热机工作于上述高、低温热源之间，则从高温热源吸收的热量与向低温热源放出的热量之比为（ ） A、 B、 C、m D、m-17、设a为气体分子的方均根速率，为气体的质量密度,则按气体动理论,理想气体的压强P为（ ） A、P= B、 C、 D、8、一容积不变的容器内充有一定量的

13、某种理想气体，其分子的平均速率为v，若将该理想气体分子的平均速率提高到原来的两倍，则（ ） A、温度提高到原来的两倍，压强提高到原来的四倍B、温度提高到原来的两倍，压强提高到原来的两倍C、温度提高到原来的两倍，压强提高到原来的两倍D、温度提高到原来的四倍，压强提高到原来的四倍二、填空题（30%）1、写出下列各量的物理意义：表示_； 表示_。（4分）2、 容积为4升的容器中盛有1.031023个的氢分子，如果气体的压强为1atm，则氢分子的方均根速率为_；氢气的温度为_。（2分）3、 计算空气分子在标准状态下的平均自由程为_和碰撞频率为_。（已知分子的有效直径d=3.510-10m，空气的平均分子量为29）。（4分）4、晶体的宏观特性有_、_、_。（3分）5、晶体中常见的四种典型的结合力分别为_