清华大学《大学物理》习题库试题及答案--07-热学习题

清华大学大学物理习题库试题及答案热习题一、选择题1.4251:一定量的理想气体储存在温度为T的容器中，气体分子质量为m。根据理想气体的分子模型和统计假设，分子速度分量在x方向上的平方的平均值(甲)(乙)(丙)(丁) 2.4252:一定量的理想气体储存在温度为T、质量为m的容器中。根据理想气体分子模型和统计假设，分子速度分量在x方向上的平均值(甲)(乙)(丙)(丁)0 3.4014:具有相同温度和压力的氦和氧在其分子的平均动能和平均平移动能之间具有以下关系：(a)和相等，(b)相等而不相等，(c)相等而不相等(d)总和不等于4.4022:在标准状态下，如果氧(刚性双原子分子的理想气体)和氦的体积比为V1/V2=1/2，内能比E1/E2为：(甲)3/10(乙)1/2(丙)5/6(丁)5/3 5.4023:当水蒸气在相同温度下分解成氢和氧时，内能增加多少百分比(不包括振动和化学能)？(甲)66.7%(乙)50%(丙)25%(丁)0 6.4058:两瓶不同种类的理想气体具有相同的温度和压力，但体积不同，那么每单位体积的气体分子数n、每单位体积的气体分子总平移动能(EK/V)和每单位体积的气体质量分别具有以下关系：(一)n不同，(克朗/伏)不同，不同(乙)n不同，(克朗/伏)不同，相同(C) n是相同的，(EK/V)是相同的，不同的(D) n是相同的，(EK/V)是相同的，相同的7.4013:一瓶氦和一瓶氮具有相同的密度，分子的平均平移动能是相同的，它们都处于平衡状态，那么它们(a)相同的温度，相同的压力，(b)不同的温度，不同的压力温度相同，但氦气的压力大于氮气。温度相同，但氦的压力小于氮的压力8.4012:关于温度的含义，有以下陈述：(1)气体的温度是分子平均平移动能的量度；(2)气体温度是大量气体分子热运动的集合表达式，具有统计意义；(3)温度反映了物质中分子运动的不同强度；(4)微观上，气体的温度表示每个气体分子的冷却和加热程度。这些陈述中正确的是(一)(1)、(2)、(4)；(二)(1)、(2)、(3)；(三) (二)、(三)、(四)；(四)(1)、(3)、(4)； 9.4039:假设声波通过理想气体的速率与气体分子的平均热运动速率成正比，则声波通过相同温度的氧气和氢气的速率之比被确定。(甲)1(乙)1/2(丙)1/3(丁)1/4 10.4041:图中所示的两条曲线分别代表相同温度下氧和氢分子的速率分布曲线。总和分别代表最可能的氧和氢的比率，然后：(a)在图中，a代表氧分子的速率分布曲线；/=4图中的A代表氧分子的速率分布曲线；/=1/4在图中，B代表氧分子的速率分布曲线；/=1/4vf(v)Oab图4041在图中，B代表氧分子的速率分布曲线；/=4 pVO图(a)pVO图(b)pVO图(c)图408411.4084:图(a)、(b)和(c)分别代表连接在一起的两个循环过程，其中图(c)是由半径相等的两个圆形成的两个循环过程，图(a)和(b)是半径不等的两个圆。所以：图(a)净工作总量为负数。图(b)净工作总量为正数。图(c)总净功为零图(a)净工作总量为负数。图(b)净工作总量为负数。图(c)净正工作总量(c)图(a)显示净工作总量为负数。图(b)净工作总量为负数。图(c)总净功为零图(a)净工作总量为正数。图(b)净工作总量为正数。图(c)总净功负值12.4133:可逆过程和不可逆过程的判断：(1)可逆热力学过程必须是准静态过程；(2)准静态过程必须是可逆的；(3)不可逆过程是不能反向进行的过程；(4)任何摩擦过程都必须是不可逆的。在上述四个判断中，正确的一个是(一)(1)、(2)、(3) (B) (1)、(2)、(4) (C) (2)、(4) (D) (1)、(4) 13.4098:具有一定质量的理想气体从同一状态分别经历等温过程、等压过程和绝热过程，体积加倍。那么气体温度的变化(绝对值)为(a)绝热过程最大，等压过程最小；(b)绝热过程最大，等温过程最小(c)在等压过程中最大，在绝热过程中最小(d)在等压过程中最大，在等温过程中最小()14.4089:有两个容量相同的相同容器。一种含有氨，另一种含有氢(作为刚性分子的理想气体)。它们的压力和温度相等。现在，5J的热量被传递给氢，以提高氢的温度。如果氨也增加相同的温度，热量应传递给氨，如下所示：(甲)6 J(乙)5 J(丙)3 J(丁)2 J 15.4094: 1摩尔单原子分子理想气体从状态A变为状态B。如果你不知道它是什么气体，你不知道它的变化过程，但是状态A和状态B的压力、体积和温度都是已知的，那么你可以找到：p (105帕)V (10-3 m3)abcdeO14144100地图(a)气体做功(b)气体内能的变化(c)从气体向外界传递的热量(d)气体质量16.4100:当一定量的理想气体经历acb过程时，它被吸收热500焦耳。当经历acbda过程时，热吸收为(甲)-1200焦耳(乙)-700焦耳(丙)-400焦耳(丁)700焦耳 17.4095:一定量的理想气体的起始温度为，体积为V，气体在下一个循环中通过三个平衡。过程：(1)绝热膨胀至2V，(2)等压变温(3)等温压缩到原始体积v，然后在整个循环中(a)气体向外部放热，(b)气体向外部做功(c)气体的内能增加(d)气体的内能减少18.4116:一定量的理想气体所经历的循环过程用图中所示的伏安曲线表示。在这个循环中，气体从外部吸收热量的过程是T1T2T3T3VpO图4121(甲乙(乙)乙丙(丙)丙甲(丁)乙丙和乙丙TVOABC图411619.4121:两个卡诺热机的循环曲线如图所示。一个在温度为T1和T3的两个热源之间工作，另一个在温度为T2和T3的两个热源之间工作。众所周知，由两条循环曲线包围的面积是相等的。因此：两台热机的效率必须相等两个热机从高温热源吸收的热量必须相等两台热机向低温热源释放的热量必须相等两个热机吸收的热量和释放的热量之间的差值(绝对值)必须等于20.4122:dT2abcT1VOp图4122如果卡诺热机循环曲线所包围的面积从图中的abcda增加到，那么循环abcda和净功以及热机效率的变化如下：净工作和效率提高净工作量增加，效率下降净工作或效率没有变化净工作增加，效率保持不变21.4123:分别为327和27的高温热源和低温热源在热源之间运行的热机的理论最大效率是(甲)25%(乙)50%(丙)75%(丁)91.74% 22.4124:高温热源的热力学温度是低温热源的热力学。在卡诺循环中，理想气体温度的n倍，传递到低温热源的热量被高温热源吸收(A) n倍(b) n-1倍(c)倍(d)倍23.4125:有人设计了卡诺热机(可逆)。每个循环可以从400 K高温热源吸收1800 J的热量，并向300 K低温热源释放800 J的热量。同时做1000 J的外部工作，设计是是的，根据热力学第一定律是的，根据热力学第二定律BACDVp图4126不，卡诺循环所做的功不能大于释放到低温热源的热量不，这台热机的效率超过了理论值24.4126:如图所示，两个卡诺循环，第一个沿着ABCDA这两个循环的效率两个周期与净功W1和W2之间的关系是(一)，(二)，(三)，(四)，25.4135根据热力学第二定律：(a)功可以完全转化为热，但热不能完全转化为功热量可以从高温物体转移到低温物体，但不能从低温物体转移到高温物体不可逆过程是指不能反向进行的过程所有自发过程都是不可逆转的26.4136:根据热力学第二定律，判断下列哪个陈述是正确的热量可以从高温物体转移到低温物体，但不能从低温物体转移到高温物体功可以完全转化为热，但热不能完全转化为功气体可以自由膨胀，但不能自动收缩(d)具有规则运动的能量可以转化为具有不规则运动的能量，但是具有不规则运动的能量不能转化为具有规则运动的能量27.4142:绝热容器被隔板分成两半，一半是真空，另一半是理想气体。如果隔膜被拉出，气体将自由膨胀并达到平衡(a)温度恒定，熵增加(b)温度增加，熵增加(c)温度降低，熵增加(d)温度不变，熵不变28.4143:“当理想气体接触单一热源进行等温膨胀时，所有吸收的热量都用于外部做功。”对这种说法有几点评论，哪一个是正确的？(一)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或热力学第二定律违反热力学第一定律，也违反热力学第二定律OEABV图410129.4101:当理想气体的状态改变时，内部能量和体积之间的关系由图中的AB直线表示。由AB代表的过程是(a)等压过程(c)等温过程(d)绝热过程30.4056:如果理想气体的体积是V，压力是P，温度是T，1如果分子的质量是m，k是玻尔兹曼常数，r是万有气体常数，那么理想气体的分子数是：(A) pV/m (B) pV/(kT)()31.4407:钢瓶内充有一定量的氢气(可以认为是理想气体)。当温度不变，压力加倍时，氢分子的平均碰撞频率和平均自由程的变化如下：(a)金额增加了一倍，(b)金额减少到原值的一半(c)增加一倍并减