热学部分大作业选择题:1. 如图，一定量的理想气体，由平衡状态 A 变到平衡状态 B (pA = pB )，则无论经过的是什么过程，系统必然 (A) 对外作正功 (B) 内能增加 (C) 从外界吸热 (D) 向外界放热2. 设有以下一些过程： (1) 两种不同气体在等温下互相混合 (2) 理想气体在定体下降温 (3) 液体在等温下汽化. (4) 理想气体在等温下压缩 (5) 理想气体绝热自由膨胀 在这些过程中，使系统的熵增加的过程是： (A) (1)、(2)、(3). (B) (2)、(3)、(4).(C) (3)、(4)、(5). (D) (1)、(3)、(5). 3. 一容器贮有某种理想气体，其分子平均自由程为 0，若气体的热力学温度降到原来的一半，但体积不变，分子作用球半径不变，则此时平均自由程为 (A) 02 (B) 0 (C) / (D) / 2 4. 如图所示，一绝热密闭的容器，用隔板分成相等的两部分，左边盛有一定量的理想气体，压强为 p0，右边为真空今将隔板抽去，气体自由膨胀，当气体达到平衡时，气体的压强是 (A) p0 (B) p0 / 2 (C) 2 p0 (D) p0 / 2 ( Cp/CV) 5. 一绝热容器，用质量可忽略的绝热板分成体积相等的两部分两边分别装入质量相等、温度相同的 H2 气和 O2 气开始时绝热板 P 固定然后释放之，板 P 将发生移动(绝热板与容器壁之间不漏气且摩擦可以忽略不计)，在达到新的平衡位置后，若比较两边温度的高低，则结果是： (A) H2 气比 O2 气温度高 (B) O2 气比 H2 气温度高 (C)两边温度相等且等于原来的温度 (D) 两边温度相等但比原来的温度降低了 6. 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 7. 1 mol 刚性双原子分子理想气体，当温度为 T 时，其内能为(A) RT23 (B)k23 p0pO VA BH2 O2 P (C)RT25 (D)kT25 （式中 R 为普适气体常量，k 为玻尔兹曼常量）8. 理想气体经历如图所示的 abc 平衡过程，则该系统对外作功W，从外界吸收的热量 Q 和内能的增量 E的正负情况如下： (A) E0，Q0，W0，Q0，W0 (C) E0，Q Q. (C) , Q Q. 19. 一物质系统从外界吸收一定的热量，则 (A) 系统的内能一定增加 (B) 系统的内能一定减少 (C) 系统的内能一定保持不变 (D) 系统的内能可能增加，也可能减少或保持不变 20. 一定量的理想气体，从 pV 图上初态 a 经历(1)或(2)过程到达末态 b，已知 a、b 两态处于同一条绝热线上(图中虚线是绝热线)，则气体在 (A) (1)过程中吸热，(2) 过程中放热 (B) (1)过程中放热， (2) 过程中吸热 (C) 两种过程中都吸热 (D) 两种过程中都放热 21. 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 填空题1. 已知 f(v)为麦克斯韦速率分布函数，N 为总分子数，则(1) 速率 v 100 ms-1 的分子数占总分子数的百分比的表达式为 _； (2) 速率 v 100 ms-1 的分子数的表达式为_ V p O a b c d a b c d p O V a b (1) (2) 2. 当理想气体处于平衡态时，若气体分子速率分布函数为 f(v)，则分子速率处于最概然速率 vp 至范围内的概率N / N_ 3. 如图，温度为 T0，2 T0，3 T0 三条等温线与两条绝热线围成三个卡诺循环：(1) abcda，(2) dcefd，(3) abefa，其效率分别为 1_， 2_， 3 _4. 1 mol 的单原子分子理想气体，在 1 atm 的恒定压强下，从 0加热到 100，则气体的内能改变了_J(普适气体常量 R8.31 Jmol 1K1 ) 5. 如图所示，一定量的理想气体经历 abc 过程，在此过程中气体从外界吸收热量 Q，系统内能变化 E，请在以下空格内填上0 或0; 06. 等压；等压；等压7. 400J 8. (1) 沿空间各方向运动的分子数目相等; (2) 22zyxv 9. 33.3 ; 8.31103 J 10. 单位体积内的分子数 n ; 分子的平均平动动能 11. 吸热 ; 放热 ; 放热 三、计算题：1. 解：(1) RTMiTiE2mol1mol2ii/T2ol1ol300 K (2) k2611.2410 J 51.0410 J 2. 解：等压过程末态的体积 101TV等压过程气体对外作功 )()(01011 ppW=200 J 根据热力学第一定律，绝热过程气体对外作的功为 W2 =E = CV (T2 T1) 这里 0R，5， 则 0)(21pJ 气体在整个过程中对外作的功为 W = W1+W2 =700 J 3. 解：(1) 等温过程气体对外作功为 000033 3lndVVRTp2 分=8.312981.0986 J = 2.72103 J 2 分(2) 绝热过程气体对外作功为 VpVWdd000033RT112 分 2.2010 3 J 2 分 4. 解：(1) M / Mmol=N / NA N=MNA / Mmol 21mol 07.8EwKkJ 3 分(2) T32 400 K 2 分5. 解：(1) 由 35VpC和 RCVp 可解得 Rp2和 V2 2 分(2) 该理想气体的摩尔数 0T4 mol 在全过程中气体内能的改变量为 E= CV(T1 T2)=7.48103 J 2 分 全过程中气体对外作的功为 01lnpRW式中 p1 p 0=T1 T 0 则 316.lJ 2 分全过程中气体从外界吸的热量为 Q = E+W =1.3510 4 J