黑龙江中医药大学《热学》2025 学年第二学期期末试卷

班级班级学号姓名本科．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．密．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．封．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．线．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．试卷说明：1、试卷满分100分，120分钟完成试卷；2、钢笔或圆珠笔直接答在试题中（除题目有特殊规定外）；3、答卷前将密封线内的项目填写清楚。题号一二三四五总分合分人复核人满分100得分一、选择题（总共10题，每题3分，每题只有一个正确答案，请将正确答案的序号填入括号内）1.关于理想气体的内能，以下说法正确的是（）A.理想气体的内能只与温度有关B.理想气体的内能与体积有关C.理想气体的内能与压强有关D.理想气体的内能与物质的量有关2.一定质量的理想气体，在温度不变的情况下，体积减小，则（）A.气体的压强增大，内能不变B.气体的压强增大，内能减小C.气体的压强减小，内能不变D.气体的压强减小，内能减小3.对于一定质量的理想气体，以下过程不可能发生的是（）A.等温膨胀，同时放热B.等温压缩，同时吸热C.等压膨胀，同时放热D.等压压缩，同时吸热4.一卡诺热机工作在温度为300K和600K的两个热源之间，则该热机的效率为（）A.50%B.33.3%C.66.7%D.75%5.气体分子的平均自由程与（）A.分子的平均速率成正比B.分子的平均速率成反比C.分子的数密度成正比D.分子的数密度成反比6.一定质量的理想气体，在等压过程中，体积从V1膨胀到V2，则气体对外做功为（）A.p(V2-V1)B.p(V1-V2)C.0D.无法确定7.对于理想气体，以下关于压强的微观解释正确的是（）A.压强是由于气体分子对器壁的频繁碰撞产生的B.压强与气体分子的平均动能无关C.压强与气体分子的数密度无关D.压强只与气体的温度有关8.一气缸内有一定质量的理想气体，当气体的温度升高时，气体分子的（）A.平均动能增大B.平均动能减小C.平均速率不变D.平均自由程增大9.一定质量的理想气体，从状态A经绝热过程变化到状态B，则（）A.气体的内能增加B.气体的内能减小C.气体的内能不变D.无法确定内能的变化10.一理想气体在等温膨胀过程中，以下说法正确的是（）A.气体吸收的热量全部用于对外做功B.气体吸收的热量一部分用于对外做功，一部分增加内能C.气体吸收的热量全部增加内能D.气体吸收的热量为零二、多项选择题（总共5题，每题5分，每题有多个正确答案，请将正确答案的序号填入括号内，少选得2分，选错不得分）1.关于热传递，以下说法正确的是（）A.热传递的三种方式是传导、对流和辐射B.热传导是由于分子的热运动传递热量C.对流是流体中温度不同的各部分之间发生相对位移而引起的热量传递D.辐射是通过电磁波传递热量2.一定质量的理想气体，经历等温过程，以下物理量变化的是（）A.压强B.体积C.内能D.分子平均动能3.对于卡诺循环，以下说法正确的是（）A.卡诺循环由两个等温过程和两个绝热过程组成B.卡诺循环的效率只与两个热源的温度有关C.卡诺循环是效率最高的循环D.卡诺循环的热机可以把从高温热源吸收的热量全部转化为功4.气体分子的速率分布函数f(v)的物理意义是（）A.速率在v附近单位速率区间内的分子数占总分子数的百分比B.速率在v附近dv区间内的分子数C.速率在v附近dv区间内的分子数占总分子数的百分比D.速率在v附近单位速率区间内的分子数5.一定质量的理想气体，在等容过程中，以下说法正确的是（）A.气体吸收的热量全部增加内能B.气体吸收的热量一部分增加内能，一部分对外做功C.气体的压强与温度成正比D.气体的内能只与温度有关三、判断题（总共10题，每题2分，请判断对错，在括号内打“√”或“×”）1.理想气体的内能是状态的单值函数。（）2.等温过程中理想气体的内能不变，所以气体不吸热也不放热。（）3.卡诺热机的效率只与高温热源和低温热源的温度有关，与工作物质无关。（）4.气体分子的平均自由程与分子的大小有关。（）5.等压过程中气体对外做功的公式为W=p(V2-V1)。（）6.理想气体的压强与分子的平均动能和分子数密度有关。（）7.绝热过程中理想气体与外界没有热量交换，所以内能不变。（）8.一定质量的理想气体，体积不变时，温度升高，压强增大。（）9.气体分子的速率分布曲线是一条单峰曲线。（）10.热传递的过程是不可逆的。（）四、简答题（总共3题，每题10分）1.简述理想气体状态方程的推导过程，并说明其物理意义。2.什么是熵增加原理？简述其在实际过程中的应用。3.分析一定质量的理想气体在等温、等压、等容过程中，内能、功和热量的变化情况。五、计算题（总共2题，每题15分）1.一定质量的理想气体，初始状态的压强为p1=2atm，体积为V1=1L，温度为T1=300K。经过一个等温膨胀过程，体积变为V2=2L，然后经过一个等压压缩过程回到初始体积V1，最后经过一个等容升压过程回到初始状态。求：（1）等温膨胀过程中气体对外做的功；（2）等压压缩过程中气