材料學(xué)院學(xué)術(shù)部大一下物理c1練習(xí)冊(cè)熱學(xué)

氣體動(dòng)理論練習(xí)題一、1

（一）1個(gè)容器內(nèi)貯存1mol氫氣和1mol氮?dú)?，若兩種氣體各自對(duì)容器產(chǎn)生的壓強(qiáng)分別為P1和P2，則兩個(gè)的大小關(guān)系是（）AP1＞P2

BP1＜P2

CP1=P2

D不能確定A解：答案：C兩種氣體體積、溫度相同氣體動(dòng)理論練習(xí)題一、2

溫度、壓強(qiáng)相同的氦氣和氧氣，它們的分子的平均動(dòng)能和平均平動(dòng)動(dòng)能有如下關(guān)系：（）

A和都相等

B相等而不相等

C相等而不相等

D不能確定解：答案：B氣體動(dòng)理論練習(xí)題一、3

水蒸氣分解成同溫度的氫氣和氧氣，內(nèi)能增加了百分之幾？（不計(jì)振動(dòng)自由度）（）。Ａ66.7%Ｂ50%Ｃ25%Ｄ0解：答案：C氣體動(dòng)理論練習(xí)題二、1

有一個(gè)電子管，其真空度（即電子管內(nèi)氣體壓強(qiáng)）為1.0×10-5

mmHg則27℃時(shí)管內(nèi)單位體積的分子數(shù)為

。解：氣體動(dòng)理論練習(xí)題二、2

在容積為10-2m3的容器中，裝有質(zhì)量100g的氣體，若氣體分子的方均根速率為200m/s，則氣體的壓強(qiáng)為

。解:

氣體動(dòng)理論練習(xí)題二、3

1大氣壓27℃時(shí)，一立方米體積中理想氣體的分子數(shù)n=

，分子熱運(yùn)動(dòng)平均平動(dòng)動(dòng)能=

。解：氣體動(dòng)理論練習(xí)題二、4

三個(gè)容器內(nèi)分別貯有1mol氦（He）、1mol氫（H2）和1mol氨（NH3）（均視為剛性分子的理想氣體）。若它們的溫度都升高1K，則三種氣體的內(nèi)能的增加值分別為：氦：△E=

，氫：△E=

，氨：△E=

。解：氣體動(dòng)理論練習(xí)題二、5

若i是氣體剛性分子的運(yùn)動(dòng)自由度數(shù)，則所表示的是

；所表示的是

；

所表示的是

。解:

氣體動(dòng)理論練習(xí)題二、6

試說(shuō)明以下各式的物理意義：解:

氣體動(dòng)理論練習(xí)題三、1

質(zhì)量為0.1kg，溫度為27℃的氮?dú)?，裝在容積為0.01m3的容器中，容器以u(píng)=100m/s的速率作勻速直線運(yùn)動(dòng)，若容器突然停下來(lái)，定向運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能，則平衡態(tài)氮?dú)獾臏囟群蛪簭?qiáng)各增加了多少？解:氮?dú)鉃殡p原子氣體i=5有N個(gè)質(zhì)量均為m的同種氣體分子，它們的速率分布如圖所示。

（1）說(shuō)明曲線與橫坐標(biāo)所圍的面積的含義；

（2）由N和求a值；

（3）求在速率到間隔內(nèi)的分子數(shù)；

（4）求分子的平均平動(dòng)動(dòng)能。氣體動(dòng)理論練習(xí)題三、2

解:(1)氣體分子總數(shù)

Nf(v)

a

v

v02v0v

0（2）總面積=N(3)有N個(gè)質(zhì)量均為m的同種氣體分子，它們的速率分布如圖所示。

（1）說(shuō)明曲線與橫坐標(biāo)所圍的面積的含義；

（2）由N和求a值；

（3）求在速率到間隔內(nèi)的分子數(shù)；

（4）求分子的平均平動(dòng)動(dòng)能。氣體動(dòng)理論練習(xí)題三、2

解:

Nf(v)

a

v

v02v0v

0(4)熱學(xué)練習(xí)題（一）一、1

1mol的單原子分子理想氣體從狀態(tài)A變?yōu)闋顟B(tài)B，如果已知A、B兩態(tài)的體積和溫度，但不知道兩狀態(tài)的壓強(qiáng)，則可求（）。

A氣體所作的功；B氣體內(nèi)能的變化；

C氣體傳給外界的熱量；D氣體的質(zhì)量解:

（熱學(xué)一）W、Q——過(guò)程量；E——狀態(tài)量

答案：B一、2

對(duì)于室溫下的雙原子分子理想氣體，在等壓膨脹的情況下，系統(tǒng)對(duì)外所作的功與從外界吸收的熱量之比W/Q等于（）。

A1/3B1/4C2/5D2/7解:

答案：D熱學(xué)練習(xí)題（一）一、3

解:

abPV（1）（2）1mol理想氣體從P-V圖上初態(tài)a分別經(jīng)歷如圖所示的（1）或（2）過(guò)程到達(dá)末態(tài)b，已知，則這兩個(gè)過(guò)程中氣體吸收的熱量Q1和Q2的關(guān)系是（）。ABCD熱學(xué)練習(xí)題（一）答案：A二、1

一氣缸內(nèi)貯有10mol的單原子分子理想氣體，在壓縮過(guò)程中外界作功200J、氣體升溫1K，此過(guò)程中氣體內(nèi)能增量為_(kāi)_______，外界傳給氣體的熱量為_(kāi)______。解:

外界傳給氣體的熱量為：內(nèi)能增量為：熱學(xué)練習(xí)題（一）二、2

一定量的某種理想氣體在等壓過(guò)程中對(duì)外作功為200J。若此種氣體為單原子分子氣體，則該過(guò)程中要吸熱_________________J；若為雙原子分子氣體，則需吸熱____________J。解:

熱學(xué)練習(xí)題（一）單原子等壓過(guò)程：雙原子等壓過(guò)程：解:

二、3

熱學(xué)練習(xí)題（一）如圖所示，adb為絕熱過(guò)程，系統(tǒng)從a狀態(tài)經(jīng)acb過(guò)程變化到b狀態(tài)，試填寫(xiě)下表。(填+、-、0)PVabcdWΔEQ+-+二、4

熱學(xué)練習(xí)題（一）如圖所示，1mol雙原子理想氣體，從狀態(tài)A（P1,V1）沿P-V圖所示直線變到狀態(tài)B（P2,V2），則氣體內(nèi)能的增量為_(kāi)___________，氣體對(duì)外界所作的功為_(kāi)__________，氣體吸收的熱量為_(kāi)___________。解:

PVBA內(nèi)能增量為：系統(tǒng)做功(曲線包圍的面積）為：吸收熱量為：如圖所示，1mol雙原子理想氣體，從狀態(tài)A（P1,V1）沿P-V圖所示直線變到狀態(tài)B（P2,V2），則氣體內(nèi)能的增量為_(kāi)___________，氣體對(duì)外界所作的功為_(kāi)__________，氣體吸收的熱量為_(kāi)___________。解:

二、4

熱學(xué)練習(xí)題（一）在常壓下，把一定量的理想氣體溫度升高500C，需要160J的熱量。在體積不變的情況下，把此氣體溫度降低1000C，將放出240J的熱量，則此氣體分子的自由度是___________。解:

三、1

解:

ABC:熱學(xué)練習(xí)題（一）如圖所示，系統(tǒng)從狀態(tài)A沿ABC變化到狀態(tài)C的過(guò)程中，外界有326J的熱量傳遞給系統(tǒng)，同時(shí)系統(tǒng)對(duì)外作功126J。如果系統(tǒng)從狀態(tài)C沿另一曲線CA回到狀態(tài)A，外界對(duì)系統(tǒng)做功為52J，則此過(guò)程中系統(tǒng)是吸熱還是放熱？傳遞熱量是多少？PVBCACA:放熱三、1

解:

兩個(gè)過(guò)程合起來(lái)就是一個(gè)循環(huán)過(guò)程熱學(xué)練習(xí)題（一）如圖所示，系統(tǒng)從狀態(tài)A沿ABC變化到狀態(tài)C的過(guò)程中，外界有326J的熱量傳遞給系統(tǒng)，同時(shí)系統(tǒng)對(duì)外作功126J。如果系統(tǒng)從狀態(tài)C沿另一曲線CA回到狀態(tài)A，外界對(duì)系統(tǒng)做功為52J，則此過(guò)程中系統(tǒng)是吸熱還是放熱？傳遞熱量是多少？PVBCA放熱方法二三、2

熱學(xué)練習(xí)題（一）一定量氧氣經(jīng)圖示AB、BC、CA三個(gè)過(guò)程，試求各過(guò)程中氧氣所做的功、內(nèi)能的增量及吸收的熱量。9648ABCPV解:

AB等體:BC等壓:氧氣為雙原子氣體i=5三、2

熱學(xué)練習(xí)題（一）一定量氧氣經(jīng)圖示AB、BC、CA三個(gè)過(guò)程，試求各過(guò)程中氧氣所做的功、內(nèi)能的增量及吸收的熱量。9648ABCPV解:

BC等壓:氧氣為雙原子氣體i=5或CA:(或熱學(xué)（二）

一、1

熱學(xué)（二）一定量的理想氣體，起始溫度為T(mén)0體積為V0，后經(jīng)歷絕熱過(guò)程，體積變?yōu)?V0，再經(jīng)過(guò)等壓過(guò)程，溫度回到起始溫度。最后再經(jīng)過(guò)等溫過(guò)程，回到起始狀態(tài)，則在此循環(huán)過(guò)程中（）。A氣體從外界凈吸的熱量為負(fù)值

B氣體對(duì)外界凈作的功為正值C

氣體從外界凈吸的熱量為正值

D氣體內(nèi)能減少解:

答案：AVP一、2

氣缸有一定量的氮?dú)猓ㄒ暈閯傂苑肿永硐霘怏w），經(jīng)過(guò)絕熱壓縮，使其壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，問(wèn)氣體分子的平均速率變?yōu)樵瓉?lái)的幾倍？（）解:

答案：D熱學(xué)（二）

A

BC

D可以不做一、3

（兩個(gè)卡諾熱機(jī)的循環(huán)曲線如圖所示，一個(gè)工作在溫度為與的兩個(gè)熱源之間，另一個(gè)工作在溫度為與兩個(gè)熱源之間，已知這兩個(gè)循環(huán)曲線所包圍的面積相等。由此可知（）。解:

熱學(xué)（二）

Ａ兩個(gè)熱機(jī)的效率一定相等；Ｂ兩個(gè)熱機(jī)從高溫?zé)嵩次盏臒崃恳欢ㄏ嗟?；Ｃ兩個(gè)熱機(jī)向低溫?zé)嵩捶懦龅臒崃恳欢ㄏ嗟龋唬膬蓚€(gè)熱機(jī)吸收的熱量與放出的熱量（絕對(duì)值）的差值一定相等。答案：D一、4

制冷系數(shù)為6的一臺(tái)電冰箱，從儲(chǔ)藏食物中吸取10056J的熱量。則這臺(tái)電冰箱的工作電動(dòng)機(jī)必須作功（）。A25.14J

B838JC1676J

D10056J解:

熱學(xué)（二）

答案：C一定量的理想氣體，經(jīng)絕熱壓縮，由狀態(tài)a（P1，V1）變化到狀態(tài)b（P2，V2），在狀態(tài)變化過(guò)程中，P與成正比，則在此過(guò)程中，外界對(duì)系統(tǒng)所作的功為_(kāi)_____________________。二、1

解:

熱學(xué)（二）

外界對(duì)系統(tǒng)所作的功為二、2

一卡諾熱機(jī)（可逆的），低溫?zé)嵩吹臏囟葹?7℃，熱機(jī)效率為40%，其高溫?zé)嵩礈囟葹開(kāi)________K。今欲將該熱機(jī)效率提高到50%，若低溫?zé)嵩幢３植蛔?，則高溫?zé)嵩吹臏囟仍黾恿薩___________K。解:

熱學(xué)（二）

二、3

一定量的理想氣體，從P-V圖上狀態(tài)A出發(fā)，分別經(jīng)歷等壓、等溫、絕熱三種過(guò)程由體積V1膨脹到體積V2，試畫(huà)出這三種過(guò)程的P-V圖曲線。在上述三種過(guò)程中：氣體對(duì)外作功最大是________

過(guò)程。氣體吸熱最多的是______________過(guò)程。熱學(xué)（二）

等壓等壓VPOABCD三、1

如圖所示，雙原子理想氣體經(jīng)歷abcd過(guò)程。圖中，ab為等壓過(guò)程，bc為等體過(guò)程，cd為等溫過(guò)程。試求氣體在整個(gè)過(guò)程中吸收的熱量、內(nèi)能的增量及對(duì)外所作的功。解:

熱學(xué)（二）

PVabcd211632內(nèi)能增量：