北京航空航天大学《热学》2024 - 2025 学年第一学期期末试卷

（第2页）制卷人签名：制卷日期制卷人签名：制卷日期：审核人签名：：审核日期：………………………………………………装……订……线…………………学院专业/班级学号姓名题号一二三四五六七八总分阅卷教师得分………………一、选择题（总共10题，每题3分，每题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，请将正确答案填在括号内）1.关于理想气体的内能，下列说法正确的是（）A.理想气体的内能只与温度有关B.理想气体的内能只与体积有关C.理想气体的内能与温度和体积都有关D.理想气体的内能与温度、体积和压强都有关2.一定量的理想气体，经历某过程后，温度升高了。则根据热力学定律可以断定（）A.该理想气体系统在此过程中吸了热B.在此过程中外界对该理想气体系统做了正功C.该理想气体系统的内能增加了D.在此过程中理想气体系统既从外界吸了热，又对外做了正功3.一卡诺热机在两个不同温度之间的热源之间工作，当工作物质为气体时，热机效率为40%，若改用液体工作物质，则其效率应当（）A.减少B.增加C.不变D.无法判断4.对于一定量的理想气体，下列过程可能发生的是（）A.对外做功且放出热量B.恒容绝热升温，无非体积功C.恒压绝热膨胀D.恒温绝热压缩5.已知一定量的理想气体，从状态A变化到状态B，变化过程不知道，但若A、B两状态的压强、体积和温度都已确定，那就可以求出（）A.气体膨胀所做的功B.气体内能的变化C.气体分子的质量D.热容的大小6.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%7.一容器内装有N1个单原子理想气体分子和N2个刚性双原子理想气体分子，当该系统处在温度为T的平衡态时，其内能为（）A.\(\frac{3}{2}N_1kT+\frac{5}{2}N_2kT\)B.\(\frac{5}{2}N_1kT+\frac{7}{2}N_2kT\)C.\((\frac{3}{2}N_1+\frac{i}{2}N_2)kT\)（i为双原子分子的自由度）D.\((\frac{5}{2}N_1+\frac{i}{2}N_2)kT\)（i为双原子分子的自由度）8.有两个相同的容器，容积固定不变，一个盛有氦气，另一个盛有氢气（看成刚性分子的理想气体），它们的压强和温度都相等，现将5J的热量传给氢气，使氢气温度升高，如果使氦气也升高同样的温度，则应向氦气传递的热量是（）A.6JB.5JC.3JD.2J9.一定量的理想气体，在体积不变的条件下，当温度升高时，分子的平均碰撞频率\(Z\)和平均自由程\(\lambda\)的变化情况是（）A.\(Z\)增大，\(\lambda\)不变B.\(Z\)增大，\(\lambda\)减小C.\(Z\)减小，\(\lambda\)增大D.\(Z\)不变，\(\lambda\)增大10.如图所示，一定量的理想气体经历\(a→b→c\)过程，在此过程中气体从外界吸收热量\(Q\)，则该系统内能的增量\(\DeltaE\)为（）A.\(Q-E_{a}\)B.\(E_{c}-E_{a}\)C.\(Q+E_{a}\)D.\(E_{c}-E_{b}\)二、多项选择题（总共5题，每题4分，每题给出的五个选项中，至少有两项符合题目要求，请将正确答案填在括号内，少选得2分，选错不得分）1.关于温度的意义，下列说法正确的是（）A.气体的温度是分子平均平动动能的量度B.气体的温度是大量气体分子热运动的集体表现，具有统计意义C.温度的高低反映物质内部分子运动剧烈程度的不同D.从微观上看，气体的温度表示每个气体分子的冷热程度E.温度是物体的一个基本状态参量，它与其他状态参量无关2.对于理想气体的内能，下列说法正确的是（）A.理想气体的内能是状态的单值函数B.理想气体的内能只与温度有关C.理想气体的内能与体积无关D.理想气体的内能包括分子的动能和分子间的势能E.理想气体的内能随温度和体积的变化而变化3.下列关于热机效率的说法中，正确的是（）A.热机效率永远小于1B.热机效率有可能等于1C.热机效率与工作物质有关D.热机效率与循环过程有关E.提高热机效率的主要途径是减少热量损失4.一定量理想气体，从同一状态开始使其体积由\(V_1\)膨胀到\(2V_1\)，分别经历以下三种过程：（1）等压过程；（2）等温过程；（3）绝热过程。其中：（）A.气体内能增加的是等压过程B.气体内能增加的是等温过程C.气体内能增加的是绝热过程D.气体对外做功最多的是等压过程E.气体对外做功最多的是绝热过程5.关于熵，下列说法正确的是（）A.熵是系统状态的单值函数B.熵是系统无序程度的量度C.熵增加原理表明，一切自然过程总是沿着熵增加的方向进行D.熵增加的过程必定是不可逆过程E.绝热可逆过程熵不变三、判断题（总共10题，每题2分，请判断下列说法的正误，正确的打√，错误的打×）1.理想气体的内能与压强无关。（）2.等温过程中，理想气体吸收的热量全部用来对外做功。（）3.卡诺循环的效率只与两个热源的温度有关，与工作物质无关。（）4.对于一定量的理想气体，温度不变时，体积减小，压强增大。（）5.内能是系统状态的单值函数，因此理想气体的内能只与温度有关。（）6.绝热过程中，系统与外界没有热量交换，所以内能不变。（）7.热机的效率可以大于1。（）8.理想气体的压强是大量气体分子频繁碰撞器壁的结果。（）9.熵增加原理表明，自然界的一切自发过程都是不可逆的。（）10.任何过程的熵变都可以用\(\DeltaS=\int\frac{dQ}{T}\)来计算。（）四、简答题（总共3题，每题10分，请简要回答下列问题）1.简述理想气体状态方程的推导过程及应用条件。2.说明热力学第二定律的两种表述及其等效性。3.阐述内能的概念，并说明理想气体内能的特点。五、计算题（总共2题，每题15分，请写出详细的解题过程）1.一定量的理想气体，初态压强\(p_1=2atm\)，