大学物理单元测验（热学部分）

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一、选择题：

1、如下图的长方形容器，用一隔板AB分成两个体积相等的部分，一边是CO2气体，另一边是H2气体，而且两边气体的质量相等。若隔板与器壁无摩擦，那么隔板将（A）不会移动（B）向右移动（C）向左移动（D）无法判断

2、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，也可能减或保持不变。

3、若室内生起炉子后温度从15℃升高到27℃，而室内气压不变，则此时室内的分子数减少了

（A）0.5%（B）4%（C）9%（D）21%

4、已知在温度T1时，某理想气体分子的方均根速率等于温度T2时的平均速率，则T2∶T1等于

（A）3?8（B）8?3

（C）?4（D）4?

5、质量为1摩尔的两种气体He和O2，在温度一致时

（A）它们的方均根速度一致（B）它们的内能一致

（C）两种气体分子的平均平动动能一致（D）两种气体分子的平均动能一致

6、一绝热容器被隔板分成两半，一半是真空，另一半是理想气体。若把隔板抽出，气体将进行自由膨胀，然后达到新的平衡态，在此过程中，系统温度和熵的变化为（A）温度不变，熵增加；（B）温度升高，熵增加；（C）温度降低，熵增加；（D）温度不变，熵不变。

7、一定量的理想气体，在容积不变的条件下，当温度降低时，分子的平均碰撞次数Z和平均自由程?的变化状况是

（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。

8、在密闭容器中有0.5mol的氧气，温度为T，现将其温度升高一倍，重新达到平衡状态，

则其内能增量为：()(A)

352RT;(B)

2RT;(C)

54kT;(D)

54RT

9、设有以下一些过程：

（1）两种不同气体在等温下相互混合。（2）理想气体在定容下降温。（3）理想气体在等温下压缩。（4）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）（B）（2）、（3）（C）（3）、（4）（D）（1）、（4）

10、如下图，某理想气体的准静态过程曲线1→2，在P-V图中介于等温线与绝热线之间，则此过程：()

(A)吸热(B)放热(C)不吸热也不放热(D)无法确定

二、填空题：

1、封闭容器内贮有氢气，其压强为１atm，温度为27oC，则该容器内的分子数密度为_____________，氢分子的平均平动动能为___________。

2、卡诺机在一循环中从高温热源（147oC）吸取12J的热量，对外作4J功，则向低温热源放出的热量为________，低温热源的温度为_________。

3、用总分子数Ｎ、气体分子速率?和速率分布函数f???，表示以下各量：(1)速率大于?0的分子数＝；(2)速率大于?0的那些分子的平均速率＝；

(3)屡屡观测某一分子的速率，发现其速率大于?0的几率＝。

4、分子的平均动能公式??i2kT（i是分子的自由度）的适用条件是

____________________________________________________________________。室温下1mol双原子分子理想气体的压强为P，体积为V，则此气体分子的平均动能为______________________________。

5、在容积为V的容器内，同时盛有质量为M1和质量为M2的两种单原子分子的理想气体，已知

此混合气体处于平衡状态时它们的内能相等，且均为E，则混合气体压强P=_______________________；两种分子的平均速率之比v1v2=_________________。

6、如下图，AB、CD是绝热过程，DEA是等温过程，BEC是任意过程，组成一循环过程。若图中ECD所包围的面积为70J，EAB所包围的面积为30J，DEA过程中系统放热100J，则（1）整个循环过程（ABCDEA）系统对外作功为__________________。（2）BEC过程中系统从外界吸热为_________________。

7、一定量的理想气体，从某状态出发，假使经等压、等温或绝热过程膨胀一致的体积，则在这三个过程中，作功最多的是_______过程，气体内能增加的是______过程，吸热最少的是______过程。

8、某种气体（视为理想气体）在标准状态下的密度为

??0.0894Kg/m3

，则在常温下该气体的定压摩尔热容Cp=_________________，定容摩尔热容CV=_________________。（摩尔气体常量R=8.31J?mol?1?K?1）

9、试在附图的虚线框内画出致冷机的工作原理图，图中，T1是高温热源，T2是低温热源。

10、在冬天一座房子散热的速率为2?108J/h。设室内温度是20℃，室外温度是—20℃，这一散热过程产生熵的速率（J/(K?s)是____________________________________。

三、计算题：

1、一定量的某种理想气体，开始时处于压强、体积、温度分别为P50?1.2?10Pa，

V30?8.31?10?3m，T0?300K的初态，后经过一等容过程，温度升高到T1?450K，再经过

一等温过程，压强降到P?P0的末态。已知该理想气体的等压摩尔热容与等容摩尔热容之比

CPCV?53，求：

（1）该理想气体的等压摩尔热容CP和等容摩尔热容CV；

（2）气体从始态变到末态的全过程中从外界吸收的热量。

2、某人设想一台可逆卡诺热机，循环一次可以从400K的高温热源吸热1800J，向300K的低温热源放热800J，同时对外做功1000J，试分析这一设想是否合理？为什么？

3、理想气体为工作物质，进行一循环过程，如下图：从初态1经等体加热到状态2，由状态2经绝热膨胀到状态3，由状态3经等压压缩返回到初态。

(1)、设气体的比热比为?，计算绝热过程中的功；(2)、试证明循环效率为??1??1?(V3/V1)1?(P2/P

3)

4、0.02Kg的氦气（视为理想气体），温度由17℃升为27℃，若在升温过程中，（1）体积保持不变；（2）压强保持不变；（3）不与外界交换热量。试分别求出气体内能的改变、吸