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热学复习题

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一、选择题 1、4569

一个容器内贮有1摩尔氢气和1摩尔氦气,若两种气体各自对器壁产生的压强分别为p 1和p 2,则两者的大小关系是: (A) p 1> p 2. (B) p 1< p 2.

(C) p 1=p 2. (D)不确定的. [ ] 2、5601

一容器内装有N 1个单原子理想气体分子和N 2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) (N 1+N 2) (

23kT +25kT ). (B) 21(N 1+N 2) (23kT +25

kT ). (C) N 123kT +N 225kT . (D) N 125kT + N 22

3

kT . [ ]

3、4012

关于温度的意义,有下列几种说法:

(1) 气体的温度是分子平均平动动能的量度.

(2) 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. (3) 温度的高低反映物质内部分子运动剧烈程度的不同.

(4) 从微观上看,气体的温度表示每个气体分子的冷热程度. 这些说法中正确的是

(A) (1)、(2) 、(4). (B) (1)、(2) 、(3).

(C) (2)、(3) 、(4). (D) (1)、(3) 、(4). [ ] 4、4014

温度、压强相同的氦气和氧气,它们分子的平均动能ε和平均平动动能w 有如下关系: (A) ε和w 都相等. (B) ε相等,而w 不相等.

(C) w 相等,而ε不相等. (D) ε和w 都不相等. [ ] 5、4452

压强为p 、体积为V 的氢气(视为刚性分子理想气体)的内能为:

(A)

25pV . (B) 2

3

pV . (C) pV . (D)

2

1pV .

[ ]

6、4015

1 mol 刚性双原子分子理想气体,当温度为T 时,其内能为

(A) RT 2

3. (B)kT 23.

(C)RT 25. (D)kT 2

5. [ ] (式中R 为普适气体常量,k 为玻尔兹曼常量) 7、5056

一定质量的理想气体的内能E 随体积V 的变化关系为一直

线(其延长线过E ~V 图的原点),则此直线表示的过程为: (A) 等温过程. (B) 等压过程.

(C) 等体过程. (D) 绝热过程.[ ] E

O

8、4013

一瓶氦气和一瓶氮气密度相同,分子平均平动动能相同,而且它们都处于平衡状态,则它们

(A) 温度相同、压强相同. (B) 温度、压强都不相同. (C) 温度相同,但氦气的压强大于氮气的压强.

(D) 温度相同,但氦气的压强小于氮气的压强. [ ] 9、4041

设图示的两条曲线分别表示在相同温度下氧气和氢气分子的速率分布曲线;令()

2

O p v 和()

2

H p v 分别表示氧气和氢气的最概然速率,则

(A) 图中a表示氧气分子的速率分布曲线; ()2

O p v /()

2

H p v =4.

(B) 图中a表示氧气分子的速率分布曲线; ()2

O p v /()

2

H p v =1/4.

(C) 图中b表示氧气分子的速率分布曲线;()2O p

v /()2

H

p v =1/4.

(D) 图中b表示氧气分子的速率分布曲线;()2

O

p v /()

2

H

p v = 4. [ ]

10、4562

在一容积不变的封闭容器内理想气体分子的平均速率若提高为原来的2倍,则 (A) 温度和压强都提高为原来的2倍. (B) 温度为原来的2倍,压强为原来的4倍. (C) 温度为原来的4倍,压强为原来的2倍.

(D)温度和压强都为原来的4倍. [ ? ] 11、4050

一定量的理想气体,在体积不变的条件下,当温度降低时,分子的平均碰撞频率Z 和平均自由程λ的变化情况是:

(A) Z 减小,但λ不变. (B) Z 不变,但λ减小.

(C) Z 和λ都减小. (D) Z 和λ都不变. [ ] 12、4091

如图所示,一定量理想气体从体积V 1,膨胀到体积V 2分别经历的过程是:A →B 等压过程,A →C 等温过程;A →D 绝热过程,其中吸热量最多的过程

(A) 是A →B. (B)是A →C. (C)是A →D.

(D)既是A →B 也是A →C , 两过程吸热一样多。

[ ]

13、4310

f (v )

V

一定量的理想气体,其状态改变在p -T 图上沿着一条直线从

平衡态a 到平衡态b (如图).

(A) 这是一个膨胀过程. (B) 这是一个等体过程. (C) 这是一个压缩过程.

(D) 数据不足,不能判断这是那种过程.[ ? ]

14、4313

一定量的理想气体,从p -V 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. [ ]

15、4579

对于理想气体系统来说,在下列过程中,哪个过程系统所吸收的热量、内能的增量和对外作的功三者均为负值?

(A) 等体降压过程. (B) 等温膨胀过程.

(C) 绝热膨胀过程. (D) 等压压缩过程. [ ] 16、4100

一定量的理想气体经历acb 过程时吸热500 J .则

经历acbda 过程时,吸热为

(A) –1200 J . (B) –700 J . (C) –400 J . (D) 700 J .

[ ]

17、4095

一定量的某种理想气体起始温度为T ,体积为V ,该气体在下面循环过程中经过三个平衡过程:(1) 绝热膨胀到体积为2V ,(2)等体变化使温度恢复为T ,(3) 等温压缩到原来体积V ,则此整个循环过程中

(A) 气体向外界放热 (B) 气体对外界作正功

(C) 气体内能增加 (D) 气体内能减少 [ ? ]

18、4123

在温度分别为 327℃和27℃的高温热源和低温热源之间工作的热机,理论上的最大效率为 (A) 25% (B) 50%

(C) 75% (D) 91.74% [ ?? ]

12

p

V

p (×105 Pa)

3 m 3)

19、4122

如果卡诺热机的循环曲线所包围的面积从图中的abcda 增大为da c b a '',那么循环abcda 与da c b a ''所作的净功和热机

效率变化情况是: (A) 净功增大,效率提高.

(B) 净功增大,效率降低.

(C) 净功和效率都不变.

(D) 净功增大,效率不变. [ ? ] 20、4340

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. [ ?? ]

二、填空题 21、4016

三个容器内分别贮有1 mol 氦(He)、 1 mol 氢(H 2)和1 mol 氨(NH 3)(均视为刚性分子的理想气体).若它们的温度都升高1 K ,则三种气体的内能的增加值分别为:(普适气体常量R =8.31 J ·mol -1·K -1)

氦:△E =___________________;

氢:△E =___________________; 氨:△E =____________________. 22、4017

1 mol 氧气(视为刚性双原子分子的理想气体)贮于一氧气瓶中,温度为27℃,这瓶氧气的内能为________________J ;分子的平均平动动能为___3/

2 KT____J;分子的平均总动能为_____________________J. (摩尔气体常量 R = 8.31 J ·mol -1·K -1 玻尔兹曼常量 k = 1.38×10-23J·K -1) 23、4273

一定量H 2气(视为刚性分子的理想气体),若温度每升高1 K ,其内能增加41.6 J ,则该H 2气的质量为________________.(普适气体常量R =8.31 J ·mol -1·K -1) 24、4454

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R =8.31 J ·mol -1·K -1 ) 25、4072

2 g 氢气与2 g 氦气分别装在两个容积相同的封闭容器内,温度也相同.(氢气分子视为刚性双原子分子)

(1) 氢气分子与氦气分子的平均平动动能之比He H /2w w =__________.

(2) 氢气与氦气压强之比 He H 2p p == ______________________. (3) 氢气与氦气内能之比 He H /2E E = _____________________.

26、4034

在平衡状态下,已知理想气体分子的麦克斯韦速率分布函数为f (v )、分子质量为m 、最概然速率为v p ,试说明下列各式的物理意义: (1)

()?∞

p

f v v v d 表示_ ;

c '

d T 2

a b

b '

c T 1

O p

(2)

()v v v d 2

1

2f m ?

表示__ . 27、4042

某气体在温度为T = 273 K 时,压强为p =1.0×10-2 atm ,密度ρ = 1.24×10-2 kg/m 3,则该气体分子的方均根速率为_______. (1 atm = 1.013×105 Pa)

28、4283

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v p 至∞范围内的概率△N / N =________________.

29、4082

在p -V 图上

(1) 系统的某一平衡态用_____________来表示;

(2) 系统的某一平衡过程用________________来表示;

(3) 系统的某一平衡循环过程用__________________来表示; 30、4090

要使一热力学系统的内能增加,可以通过________________________或______________________两种方式,或者两种方式兼用来完成.

热力学系统的状态发生变化时,其内能的改变量只决定于_______________,而与_______________________无关。

31、4108

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 ,系统内能变化?E ,请在以下

空格内填上>0或<0或= 0:

Q _____________,?E ________. 32、4583

在大气中有一绝热气缸,其中装有一定量的理想气体,然后用电炉徐徐供热(如图所示),使活塞(无摩擦地)

缓慢上升.在此过程中,以下物理量将如何变化?(选用“变大”、“变小”、“不变”填空) (1) 气体压强_________; (2) 气体分子平均动能_______;(3) 气体内能_____.

33、4687

已知1 mol 的某种理想气体(其分子可视为刚性分子),在等压过程中温度上升1

K ,内能增加了20.78 J ,则气体对外作功为________________________,气体

吸收热量为_____________________. (普适气体常量1

1K mol J 31.8--??=R )

34、4319

有1 mol 刚性双原子分子理想气体,在等压膨胀过程中对外作功W , 则其温度变化?T =__________;从外界吸取的热量Q p =____________. 35、4472

V

?

∞=022

)(dv v f v v mol M RT 3=m kT 3=

一定量理想气体,从A 状态 (2p 1,V 1)经历如图所示的直线 过程变到B 状态(2p 1,V 2),则AB 过程中系统作功W = _________;内能改变?E =_________.

36、4689

压强、体积和温度都相同的氢气和氦气(均视为刚性分子的理想气体),它们的质量之比为m 1∶m 2=_____,它们的内能之比为E 1∶E 2=______,如果它们分别在等压过程中吸收了相同的热量,则它们对外作功之比为W 1∶W 2=______. (各量下角标1表示氢气,2表示氦气)

37、4481 如图,温度为T 0,2 T 0,3 T 0三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

η1______,η2_____,η3 _______

.; 38、4127

一卡诺热机(可逆的),低温热源的温度为27℃,热机效率为40%,其高温热源温度为____ K .今欲将该热机效率提高到50%,若低温热源保持不变,则高温热源的温度应增加_____ K . 39、4580

气体经历如图所示的一个循环过程,在这个循环中,外界传给气体的净热量是_______.(120-30) 40、4713

给定的理想气体(比热容比γ为已知),从标准状态(p 0、V 0、T 0)开始,作绝热膨胀,体积增大到三倍,膨胀后的温度T =____,压强p =______. 三、计算题 41、4076

一密封房间的体积为 5×3×3 m 3,室温为20 ℃,室内空气分子热运动的平均平动动能的总和是多少?如果气体的温度升高 1.0K,而体积不变,则气体的内能变化多少?气体分子的方均根速率增加多少?已知空气的密度ρ=1.29 kg/m 3,摩尔质量M mol =29×10-3 kg /mol ,且空气分子可认为是刚性双原子分子.(普适气体常量R =8.31 J ·mol -1·K -1) 42、5604

一氧气瓶的容积为V ,充了气未使用时压强为p 1,温度为T 1;使用后瓶内氧气的质量减少为原来的一半,其压强降为p 2,试求此时瓶内氧气的温度T 2.及使用前后分子热运动平均速率之比21/v v . 43、4120

11 2

p

O 3T

2T

T 0

f a

d b c e

23)

1 mol 双原子分子理想气体从状态A (p 1,V 1)沿p -V 图所示直线

变化到状态B (p 2,V 2),试求:

(1) 气体的内能增量.

(2) 气体对外界所作的功.

(3) 气体吸收的热量.

(4) 此过程的摩尔热容. (摩尔热容C =T Q ??/,其中Q ?表示1 mol 物质在过程中升

高温度T ?时所吸收的热量.) 44、4114

一定量的某单原子分子理想气体装在封闭的汽缸里.此汽缸有可活动的活塞(活塞与气缸壁之间无摩擦且无漏气).已知气体的初压强p 1=1atm ,体积V 1=1L ,现将该气体在等压下加热直到体积为原来的两倍,然后在等体积下加热直到压强为原来的2倍,最后作绝热膨胀,直到温度下降到初温为止,

(1) 在p -V 图上将整个过程表示出来. (2) 试求在整个过程中气体内能的改变.

(3) 试求在整个过程中气体所吸收的热量. (4) 试求在整个过程中气体所作的功. (1 atm =1.013×105 Pa) 45、4324

3 mol 温度为T 0 =273 K 的理想气体,先经等温过程体积膨胀到原来的5倍,然后等体加热,使其末态的压强刚好等于初始压强,整个过程传给气体的热量为Q = 8×10

4 J .试画出此过程的p -V 图,并求这种气体的比热容比γ = C p / C V 值.(普适气体常量R =8.31J·mol -1·K -1) 46、4102

温度为25℃、压强为1 atm 的1 mol 刚性双原子分子理想气体,经等温过程体积膨胀至原来的3倍. (普适气体常量R =8.31 1--??K mol J 1,ln 3=1.0986) (1) 计算这个过程中气体对外所作的功.

(2) 假若气体经绝热过程体积膨胀为原来的3倍,那么气体对外作的功又是多少? 47、4104

一定量的某种理想气体进行如图所示的循环过程.已知

气体在状态A 的温度为T A =300 K ,求

(1)

气体在状态B 、C 的温度; (2) 各过程中气体对外所作的功; (3) 经过整个循环过程,气体从外界吸收的总热量(各过

程吸热的代数和). 48、4332

设以氮气(视为刚性分子理想气体)为工作物质进行卡诺循环,在绝热膨胀过程中气体的体积增大到原来的两倍,求循环的效率.

49、4598

如图所示,有一定量的理想气体,从初状态a (p 1,V 1)开始,经过一个等体过程达到压强为p 1/4的b 态,再经过一个等压过程达

到状态c ,最后经等温过程而完成一个循环.求该循环过程中系统对外作的功W 和所吸的热量Q . p p 12

V (m 3)100

p

p 11

50、4110

如图所示,abcda 为1 mol 单原子分子理想气体的循环过程,求:

(1) 气体循环一次,在吸热过程中从外界共吸收的热量;

(2) 气体循环一次对外做的净功; (3) 证明 在abcd 四态, 气体的温度有T a T c =T b T d .

答案

一、选择题

1、C

2、C

3、B

4、C

5、A

6、C

7、B

8、C

9、B 10、D 11、A 12、A 13、C 14、B 15、D 16、B 17、A 18、B 19、D 20、D 二、填空题

21、12.5 J ; 20.8 J ; 24.9 J 22、6.23×10 3 ; 6.21×10 - 21 ; 1.035×10 - 21 23、4.0×10-3 kg 24、1.25×103

25、1 ; 2 ; 10/3 26、分布在v p ~∞速率区间的分子数在总分子数中占的百分率;

分子平动动能的平均值. 27、495 m/s 28、

?

p

f v v v d )(

29、一个点; 一条曲线; 一条封闭曲线 30、外界对系统作功; 向系统传递热量

始末两个状态; 所经历的过程 31、>0; >0

32、不变; 变大; 变大 33、8.31 J ; 29.09 J 34、W /R ; W 2

7

35、

112

3

V p ; 0 36、1: 2; 5: 3; 5: 7

37、33.3%; 50%; 66.7% 38、500; 100 39、90J 40、01

)

3

1(T -γ; 0

)3

1

(p γ

三、计算题 41、

O

a d

c

b p (×105 Pa)V (×10-3 m 3)23

12

解:根据

kT m 23212=v , 可得 NkT m N 2

3

212=v , 即

=

()RT M M mol /23

=()V M RT ρmol /2

3=7.31×106 . 又 ()T iR M M E ?=?2

1/mol =()T iR M V ?21

/mol ρ=4.16×104 J .

()()()

2

/121

2

/12

22

/12v v v

-=?= ()

()

12

2

/1mol /3T T

M R -=0.856 m/s .

42、

解: p 1V =νRT 1 p 2V =

2

1

νRT 2 ∴ T 2=2 T 1p 2 / p 1 2

1

21

2

12P P T T ==

v v 43、

解:(1) )(2

5

)(112212V p V p T T C E V -=-=? (2) ))((2

1

1221V V p p W -+=

, W 为梯形面积,根据相似三角形有p 1V 2= p 2V 1,则 )(2

1

1122V p V p W -=

. (3) Q =ΔE +W =3( p 2V 2-p 1V 1 ). (4) 以上计算对于A →B 过程中任一微小状态变化均成立,故过程中

ΔQ =3Δ(pV ).

由状态方程得 Δ(pV ) =R ΔT , 故 ΔQ =3R ΔT ,

摩尔热容 C =ΔQ /ΔT =3R . 44、

解: (1) p -V 图如右图.

(2) T 4=T 1?E =0

(3)

)()(2312T T C M M T T C M M Q V mol

p mol -+-= )]2(2[23

)2(25111111p p V V V p -+-=

112

11

V p ==5.6×102 J (4) W =Q =5.6×102 J 45、

T 3 T 4 T 2

T 1 1

2

1

2

V (L)

O

解:初态参量p 0、V 0、T 0.末态参量p 0、5V 0、T . 由 p 0V 0 /T 0 = p 0(5V 0) /T

得 T = 5T 0

p -V 图如图所示

等温过程: ΔE=0 Q T =W T =( M /M mol )RT ln(V 2 /V 1) =3RT 0ln5 =1.09×104 J

等体过程: W V = 0 Q V =ΔE V = ( M /M mol )C V ΔT

=( M /M mol )C V (4T 0) =3.28×103C V

由 Q = Q T +Q V 得 C V =(Q -Q T )/(3.28×103)=21.0 J·mol -1·K -1

40.1=+=

=

V

V V

p C R

C C C γ 46、

解:(1) 等温过程气体对外作功为

?

?==

=

333ln d d V V V V RT V V

RT

V p W =8.31×298×1.0986 J = 2.72×103 J

(2) 绝热过程气体对外作功为

V V V p V p W V V V V d d 0

30

03??-==

γγ

RT V p 1

311131001--=--=--γγγ

γ =2.20×103 J

47、

解:由图,p A =300 Pa ,p B = p C =100 Pa ;V A =V C =1 m 3,V B =3 m 3. (1) C →A 为等体过程,据方程p A /T A = p C /T C 得

T C = T A p C / p A =100 K .

B →

C 为等压过程,据方程V B /T B =V C /T C 得

T B =T C V B /V C =300 K .

(2) 各过程中气体所作的功分别为 A →B : ))((2

1

1C B B A V V p p W -+=

=400 J . B →C : W 2 = p B (V C -V B ) = -200 J .

C →A : W 3 =0

(3) 整个循环过程中气体所作总功为

W = W 1 +W 2 +W 3 =200 J .

因为循环过程气体内能增量为ΔE =0,因此该循环中气体总吸热 Q =W +ΔE =200 J . 48、

解:据绝热过程方程:T V

1

-γ=恒量z ,依题意得 21

1111)2(T V T V --=γγ

解得 γ

-=1122

/T T

O p V 05V 0V

T 05T 0

循环效率 γη--=-

=112

211T T 氮气: i

i 2

+=γ,5=i ,4.1=γ

η=24% 49、

解:设c 状态的体积为V 2,则由于a ,c 两状态的温度相同,p 1V 1= p 1V 2 /4

故 V 2 = 4 V 1 循环过程 ΔE = 0 , Q =W . 而在a →b 等体过程中功 W 1= 0. 在b →c 等压过程中功

W 2 =p 1(V 2-V 1) /4 = p 1(4V 1-V 1)/4=3 p 1V 1/4 在c →a 等温过程中功 W 3 =p 1 V 1 ln (V 2/V 1) = -p 1V 1ln 4

∴ W =W 1 +W 2 +W 3 =[(3/4)-ln4] p 1V 1 Q =W=[(3/4)-ln4] p 1V 1 50、

解:(1) 过程ab 与bc 为吸热过程,

吸热总和为 Q 1=C V (T b -T a )+C p (T c -T b ) )(2

5

)(23b b c c a a b b V p V p V p V p -+-=

=800 J

(2) 循环过程对外所作总功为图中矩形面积

W = p b (V c -V b )-p d (V d -V a ) =100 J

(3) T a =p a V a /R ,T c = p c V c /R , T b = p b V b /R ,T d = p d V d /R , T a T c = (p a V a p c V c )/R 2=(12×104)/R 2 T b T d = (p b V b p d V d )/R 2=(12×104)/R 2

∴ T a T c =T b T d

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热学模拟试题(一)(2020年整理).doc

热学模拟试题(一) (时间:120分钟 共100分) 一、单项选择题:下面每题的选项中,只有一个是正确的,请将正确答案填在下面的答题表格内。(本题共15小 题,每小题2分,共30分) 1、 有一截面均匀、两端封闭的圆筒,中间被一光滑的活塞分成两边,如果其中的一边装有1克的氢 气,则为了使活塞停留在正中央,另一边应装入的氧气质量为( ) A 、 16 1 克;B 、8克;C 、16克;D 、32克。 2、 如果只能用绝热方法使系统从初态变到终态,则( ) A 、 对联结这两态的不同绝热路径,所做功不同; B 、 对联结这两态的所有绝热路径,所做功都相同; C 、 由于没有热能传递,故没有做功; D 、 系统的总内能将不变。 3、 下列说法正确的是( ) A 、一个热力学系统吸收的热量越多,则其温度就越高,内能也就越大; B 、理想气体在自由膨胀过程中,体积从1V 变到2V ,则所作的功? ?= 2 1 V V dV P A ; C 、任意准静态过程中,理想气体的内能增量公式T C U m V ?=?,ν都适用; D 、理想气体被压缩,其温度必然会升高。 4、 由热力学第二定律,下面哪个说法正确( ) A 、功可完全转变为热,但热不可能完全转为功; B 、热量不可能由低温物体传向高温物体; C 、两条绝热线可以相交; D 、一条绝热线与一条等温线只能有一个交点。 5、 一摩尔单原子理想气体,在一个大气压的恒定压强下,从0?C 被加热到100?C ,此时气体的内能 增加了( ) A 、150J ; B 、415.5J ; C 、1246.5J ; D 、2077.5J 。 6、 将氦气液化的设备装在温度为K 3001=T 的房间内,如果该设备中氦气的温度为K 0.51=T ,则释 放给房间的热量1Q 和从氦气吸收的热量2Q 的最小比值为( ) A 、 601;B 、60;C 、59 1 ;D 、59。 7、 在固定的容器中,若将理想气体的温度T 0提高为原来的两倍,即T =2T 0,分子的平均动能和气 体压强分别用ε和P 表示,则( ) A 、02εε=,P = 2P 0; B 、02εε=,P = 4P 0; C 、04εε=,P = 2P 0; D 、ε和P 都不变。 8、 摩尔数一定的理想气体,由体积V 1,压强P 1绝热自由膨胀到体积V 2=2V 1,则气体的压强P 2、内 能变化U ?和熵的变化S ?分别为( ) A 、 21P ,0,0; B 、2 1P ,0,2ln R ν C 、 2 1 P ,2ln R ν,0;; D 、 γ 2 1P ,0,2ln R ν。 9、 理想气体起始时温度为T ,体积为V ,经过三个可逆过程,先绝热膨胀到体积为2V ,再等体升压 到使温度恢复到T ,再等温压缩到原来的体积。则此循环过程( ) A 、每个过程中,气体的熵保持不变; B 、每个过程中,外界的熵保持不变; C 、每个过程中,气体与外界的熵之和保持不变; D 、整个过程中,气体与外界的熵之和增加。 10、 若用N 表示总分子数,f (v )表示麦克斯韦速率分布函数,以下哪一个积分表示分布在速率区间 v 1~v 2内所有气体分子的总和( ) A 、?2 1 )(v v dv v f ;B 、?2 1 )(v v dv v Nf ;C 、?2 1 )(v v dv v vf ;D 、?2 1 )(v v dv v Nvf 。 11、 某容器内盛有标准状态下的氧气O 2,其均方根速率为v 。现使容器内氧气绝对温度加倍,O 2被 分离成原子氧O ,则此时原子氧的均方根速率为( ) A 、 2 1 v ;B 、v ;C 、2v ;D 、2v 。 12、 若气体分子服从麦克斯韦速率分布律,如果气体的温度降为原来的二分之一,与最概然速率v p 相应的速率分布函数f (v p )变为原来的( ) A 、 21 ;B 、2;C 、2 1;D 、2。 13、 一容器贮有气体,其平均自由程为λ,当绝对温度降为原来的一半,体积增大一倍,分子作用 半径不变。此时平均自由程为( ) A 、 21 λ; B 、2 1λ; C 、λ; D 、2λ; E 、2λ。 14、 气体温度和压强都提高为原来的2倍,则扩散系数D 变为原来的( ) A 、2倍; B 、 2 1倍;C 、2倍;D 、 2 1 倍;E 、22倍。 15、 若在温度为T ,压强为P 时,气体的粘滞系数为η,则单位体积内的分子在每秒钟相互碰撞的总 次数为( ) A 、πη34P ; B 、πη 38P ;C 、kT P πη342;D 、kT P πη382。 二、填空题:根据题意将正确答案填在题目中的空格内。(本题共9小题,10个空,每空2分,共20分) 1、 一摩尔单原子分子理想气体,从温度为300K ,压强为1atm 的初态出发,经等温过程膨胀至原 来体积的2倍,则气体所作的功为 。 2、 设空气温度为0℃,且不随高度变化,则大气压强减为地面的75%时的高度为 。 3、 某种气体分子在温度为T 1时的方均根速率等于温度为T 2时的平均速率,则2 1 T T = 。 4、 氮气分子的最概然速率为450m/s 时的温度为 。 5、 1摩尔双原子分子理想气体由300K 经可逆定压过程从0.03 m 3膨胀到0.06 m 3,则气体的熵变 为 。

传热学试题库含参考答案

《传热学》试题库 第一章概论 一、名词解释 1.热流量:单位时间内所传递的热量 2.热流密度:单位传热面上的热流量 3.导热:当物体内有温度差或两个不同温度的物体接触时,在物体各部分之间不发生相对位移的情况下,物质微粒(分子、原子或自由电子)的热运动传递了热量,这种现象被称为热传导,简称导热。 4.对流传热:流体流过固体壁时的热传递过程,就是热对流和导热联合用的热量传递过程,称为表面对流传热,简称对流传热。 5.辐射传热:物体不断向周围空间发出热辐射能,并被周围物体吸收。同时,物体也不断接收周围物体辐射给它的热能。这样,物体发出和接收过程的综合结果产生了物体间通过热辐射而进行的热量传递,称为表面辐射传热,简称辐射传热。 6.总传热过程:热量从温度较高的流体经过固体壁传递给另一侧温度较低流体的过程,称为总传热过程,简称传热过程。 7.对流传热系数:单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的对流传热量,单位为W/(m2·K)。对流传热系数表示对流传热能力的大小。 8.辐射传热系数:单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的辐射传热量,单位为W/(m2·K)。辐射传热系数表示辐射传热能力的大小。 9.复合传热系数:单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的复合传热量,单位为W/(m2·K)。复合传热系数表示复合传热能力的大小。 10.总传热系数:总传热过程中热量传递能力的大小。数值上表示传热温差为1K时,单位传热面积在单位时间内的传热量。 二、填空题 1.热量传递的三种基本方式为、、。 (热传导、热对流、热辐射) 2.热流量是指,单位是。热流密度是指,单位是。 (单位时间内所传递的热量,W,单位传热面上的热流量,W/m2) 3.总传热过程是指,它的强烈程度用来衡量。 (热量从温度较高的流体经过固体壁传递给另一侧温度较低流体的过程,总传热系数) 4.总传热系数是指,单位是。 (传热温差为1K时,单位传热面积在单位时间内的传热量,W/(m2·K)) 5.导热系数的单位是;对流传热系数的单位是;传热系数的单位是。 (W/(m·K),W/(m2·K),W/(m2·K)) 6.复合传热是指,复合传热系数等于之和,单位是。 (对流传热与辐射传热之和,对流传热系数与辐射传热系数之和,W/(m2·K)) 7.单位面积热阻r t的单位是;总面积热阻R t的单位是。 (m2·K/W,K/W) 8.单位面积导热热阻的表达式为。 (δ/λ) 9.单位面积对流传热热阻的表达式为。 (1/h) 10.总传热系数K与单位面积传热热阻r t的关系为。 (r t=1/K) 11.总传热系数K与总面积A的传热热阻R t的关系为。 (R t=1/KA) 12.稳态传热过程是指。

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第 9 章热力学基础 一、选择题 1.对于准静态过程和可逆过程 , 有以下说法.其中正确的是 [ ] (A)准静态过程一定是可逆过程 (B)可逆过程一定是准静态过程 (C)二者都是理想化的过程 (D)二者实质上是热力学中的同一个概念 2.对于物体的热力学过程 , 下列说法中正确的是 [ ] (A)内能的改变只决定于初、末两个状态,与所经历的过程无关 (B)摩尔热容量的大小与所经历的过程无关 (C)在物体内 , 若单位体积内所含热量越多 , 则其温度越高 (D)以上说法都不对 3.有关热量 , 下列说法中正确的是 [ ] (A)热是一种物质 (B)热能是物质系统的状态参量 (C)热量是表征物质系统固有属性的物理量 (D)热传递是改变物质系统内能的一种形式 4.关于功的下列各说法中 , 错误的是 [ ] (A)功是能量变化的一种量度 (B)功是描写系统与外界相互作用的物理量 (C)气体从一个状态到另一个状态 , 经历的过程不同 , 则对外作的功也不一样 (D)系统具有的能量等于系统对外作的功

5. 理想气体状态方程在不同的过程中有不同的微分表达式, 式p d V M R d T 表 示 [ ] (A)等温过程(B)等压过程 (C) 等体过程(D)绝热过程 6.理想气体状态方程在不同的过程中可以有不同的微分表达式 , 式V d p M R d T 表示 [ ] (A) 等温过程(B) 等压过程 (C) 等体过程(D) 绝热过程 7. 理想气体状态方程在不同的过程中可以有不同的微分表达式, 式V d p pdV 0表 示 [ ] (A) 等温过程(B) 等压过程 (C) 等体过程(D) 绝热过程 8.理想气体状态方程在不同的过程中可以有不同的微分表达式 , 则式 M V d p p dV R d T 表示 [ ] (A)等温过程(B)等压过程 (C)等体过程(D)任意过程 9.热力学第一定律表明 : [ ] (A)系统对外作的功不可能大于系统从外界吸收的热量 (B)系统内能的增量等于系统从外界吸收的热量 (C)不可能存在这样的循环过程,在此过程中,外界对系统所作的功

XXXX工程热力学试题_答案

工程热力学Ⅰ(A 卷) (闭卷,150分钟) 班级 姓名 学号 成绩 一、简答题(每小题5分,共40分) 1. 什么是热力过程?可逆过程的主要特征是什么? 答:热力系统从一个平衡态到另一个平衡态,称为热力过程。可逆过程的主要特征是驱动过程进行的势差无限小,即准静过程,且无耗散。 2. 温度为500°C 的热源向热机工质放出500 kJ 的热量,设环境温度为30°C,试问这部分热量的火用(yong )值(最大可用能)为多少? 答: =?? ? ??++- ?=15.27350015.273301500,q x E 303.95kJ 3. 两个不同温度(T 1,T 2)的恒温热源间工作的可逆热机,从高温热源T 1吸收热量Q 1向低温热源T 2放出热量Q 2,证明:由高温热源、低温热源、热机和功源四个子系统构成的孤立系统熵增 。假设功源的熵变△S W =0。 证明:四个子系统构成的孤立系统熵增为 (1分) 对热机循环子系统: 1分 1分 根据卡诺定理及推论: 1分 则: 。1分 4. 刚性绝热容器中间用隔板分为两部分,A 中存有高压空气,B 中 保持真空,如右图所示。若将隔板抽去,试分析容器中空气的状态参数(T 、P 、u 、s 、v )如何变化,并简述为什么。 答:u 、T 不变,P 减小,v 增大,s 增大。 5. 试由开口系能量方程一般表达式出发,证明绝热节流过程中,节流前后工质的焓值不变。(绝热节流过程可看作稳态稳流过程,宏观动能和重力位能的变化可忽略不计) B 隔板 A 自由膨胀 12iso T T R S S S S S ?=?+?+?+?W 1212 00ISO Q Q S T T -?=+++R 0S ?=22 t t,C 1111Q T Q T ηη==-=-iso 0S ?=iso 0 S ?=

热学试题1---4及答案

热学模拟试题一 一、 填空题 1. lmol 的单原子分子理想气体,在1atm 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R=·mol -1·k -1)。 2. 右图为一理想气体几种状态变化过程的p-v 图,其中MT 为等温线,MQ 为绝热线,在AM,BM,CM 三种准静态过程中: (1) 温度升高的是___ 过程; (2) 气体吸热的是______ 过程. 3. 所谓第二类永动机是指 _______________________________________ ;它不可能制成是因为违背了___________________________________。 4. 处于平衡状态下温度为T 的理想气体, kT 2 3 的物理意义是 ___________________________.(k 为玻尔兹曼常量). 5. 图示曲线为处于同一温度T 时氦(原子量 4)、氖(原子量20)和氩(原子量40)三种气体分子的速率分布曲线。其中: 曲线(a)是______ 分子的速率分布曲线; > 曲线(b)是_________气分子的速率分布曲线; 曲线(c)是_________气分子的速率分布曲线。 6. 处于平衡态A 的一定量的理想气体,若经准静态等体过程变到平衡态B ,将从外界吸收热量416 J ,若经准静态等压过程变到 与平衡态B 有相同温度的平衡态C ,将从外界吸收热量582J ,所以,从平衡态A 变到平衡态C 的准静态等压过程中气体对外界所作的功为_____________________。 7. 一定量的某种理想气体在等压过程中对外作功为200J .若此种气体为单原子分子气体,则该过程中需吸热__________J ;若为双原子分子气体,则需吸热_____________J 。 8. 一定量的理想气体,在p —T 图上经历一个如图所示的循环过程(a→b→c→d→a ),其中a→b ,c→d 两个过程是绝热过程,则该循环的效率η=_________________。 9. 某种单原子分子组成的理想气体,在等压过程中其摩尔热容量 为 ;在等容过程中其摩尔热容量为 ;在等温过程中其摩尔热容量为 ;在绝热过程中其摩尔热容量为 。 10. — 11. 理想气体由某一初态出发,分别做等压膨胀,等温膨胀和绝热膨胀三个过程。其中:等压膨胀 过程内能 ;等温膨胀过程内能 ;绝热膨胀过程内能 。 二、 选择题 1. 有一截面均匀两端封闭的圆筒,中间被一光滑的活塞分隔成两边,如果其中一边装有1克的氢气,则另一边应装入: (A ) 16 1 克的氧气才能使活塞停留在中央。 (B ) 8克的氧气才能使活塞停留在中央。 (C ) 32克的氧气才能使活塞停留在中央。 (D ) 16克的氧气才能使活塞停留在中央。 [ D ] 2. 按经典的能均分原理,每个自由度上分子的平均动能是: (A ) kT ; (B )kT 2 3 ; (C )kT 2 1 ; (D )RT 。 [ C ] 3. ! 4. 有二容器,一盛氢气,一盛氧气,若此两种气体之方均根速率相等,则: P(atm) T(K) ~ a b c d —

大学物理章热力学基础试题(卷)

第9章热力学基础 一、选择题 1. 对于准静态过程和可逆过程, 有以下说法.其中正确的是 [ ] (A) 准静态过程一定是可逆过程 (B) 可逆过程一定是准静态过程 (C) 二者都是理想化的过程 (D) 二者实质上是热力学中的同一个概念 2. 对于物体的热力学过程, 下列说法中正确的是 [ ] (A) 内能的改变只决定于初、末两个状态, 与所经历的过程无关 (B) 摩尔热容量的大小与所经历的过程无关 (C) 在物体内, 若单位体积内所含热量越多, 则其温度越高 (D) 以上说法都不对 3. 有关热量, 下列说法中正确的是 [ ] (A) 热是一种物质 (B) 热能是物质系统的状态参量 (C) 热量是表征物质系统固有属性的物理量 (D) 热传递是改变物质系统内能的一种形式 4. 关于功的下列各说法中, 错误的是 [ ] (A) 功是能量变化的一种量度 (B) 功是描写系统与外界相互作用的物理量 (C) 气体从一个状态到另一个状态, 经历的过程不同, 则对外作的功也不一样 (D) 系统具有的能量等于系统对外作的功 5. 理想气体状态方程在不同的过程中有不同的微分表达式, 示 [ ] (A) 等温过程(B) 等压过程 (C) 等体过程(D) 绝热过程 6. 理想气体状态方程在不同的过程中可以有不同的微分表达式, 式 [ ] (A) 等温过程(B) 等压过程 (C) 等体过程(D) 绝热过程

7. 理想气体状态方程在不同的过程中可以有不同的微分表达式, 式0d d =+V p p V 表示 [ ] (A) 等温过程 (B) 等压过程 (C) 等体过程 (D) 绝热过程 8. 理想气体状态方程在不同的过程中可以有不同的微分表达式, 则式 [ ] (A) 等温过程 (B) 等压过程 (C) 等体过程 (D) 任意过程 9. 热力学第一定律表明: [ ] (A) 系统对外作的功不可能大于系统从外界吸收的热量 (B) 系统内能的增量等于系统从外界吸收的热量 (C) 不可能存在这样的循环过程, 在此过程中, 外界对系统所作的功 不等于系统传给外界的热量 (D) 热机的效率不可能等于1 10. 对于微小变化的过程, 热力学第一定律为d Q = d E +d A .在以下过程中, 这三者同时为正的过程是 [ ] (A) 等温膨胀 (B) 等容膨胀 (C) 等压膨胀 (D) 绝热膨胀 11. 对理想气体的等压压缩过程,下列表述正确的是 [ ] (A) d A >0, d E >0, d Q >0 (B) d A <0, d E <0, d Q <0 (C) d A <0, d E >0, d Q <0 (D) d A = 0, d E = 0, d Q = 0 12. [ ] (A) 理想气体 (B) 等压过程 (C) 准静态过程 (D) 任何过程 13. 一定量的理想气体从状态),(V p 出发, 到达另一状态)2 ,(V p . 一次是等温压缩到2V , 外界作功A ;另一次为绝热压缩到2 V , 外界作功W .比较这两个功值的大小是 [ ] (A) A >W (B) A = W (C) A <W (D) 条件不够,不能比较 14. 1mol 理想气体从初态(T 1、p 1、V 1 )等温压缩到体积V 2, 外界对气体所作的功为

《工程热力学》期中测试题参考答案

1 一、判断题(正确的划“√”,错误的划“×”,每小题2分,共20分) 1. 理想气体只有取定比热容时,才能满足迈耶公式c p -c v =R g 。………………………………………( × ) 2. 经不可逆循环,系统与外界均无法完全恢复原态。…………………………………………………( × ) 3. 某容器中气体的压力为1MPa ,而被密封在压力为0.5MPa 的空间中用来测量该容器压力的压力表的读数是0.5MPa 。………………………………………………………………………………………( √ ) 4. 由于Q 和W 都是过程量,故(Q-W) 也是过程量。…………………………………………………( × ) 5. 活塞式压气机应采用隔热措施,使压缩过程接近绝热过程。………………………………………( × ) 6. 系统中发生吸热过程系统熵必增加。………………………………………………………………( × ) 7. 只要知道闭口系统发生某个过程前后的熵差值就可求出整个过程中系统与外界交换的热量。( × ) 8. 热力学恒等式du =Tds -pdv 与过程可逆与否无关。…………………………………………………( × ) 9. 对于可逆过程有δQ =T d S ,对于不可逆过程有δQ >T d S 。…………………………………………( × ) 10. 理想气体的内能、焓和熵都是温度的单值函数。…………………………………………………( × ) 二、选择题(每小题3分,共30分) 1.工质进行了一个吸热,升温,压力增加的多变过程,则多变指数n 满足:…………………………( C ) A. 0k D 不能确定 2. 系统进行一个不可逆绝热膨胀过程后,欲使系统回复到初态,系统需要进行一个:……………( D ) A 可逆绝热压缩过程; B 不可逆绝热压缩过程; C 边压缩边吸热过程; D 边压缩边放热过程 3. 一定量的理想气体经历一个不可逆过程,对外做功15kJ ,放热5kJ ,则气体温度变化为:………( B ) A 升高; B 降低. C 不变 D 不能确定 4. 对于理想气体,下列参数中( )不是温度的单值函数。……………………………………( D ) A 内能 B 焓 C 比热 D 熵 5.0v q c dT δ-=适用条件为:…………………………………………………………………………( C ) A 理想气体可逆过程; B 理想气体绝热过程; C 理想气体可逆定容过程; D 理想气体可逆定温过程 6. 在相同温度下,蒸发与沸腾所需要的汽化潜热……………………………………………………( B ) A 沸腾时大于蒸发; B 沸腾时等于蒸发; C 沸腾时小于蒸发; D 不能确定其大小 7. 某制热机的制热系数等于5,则该制热机作为制冷用时,其制冷系数等于………………………( C ) A 6; B 5; C 4; D 无法确定 8. 两种性质不同,但状态相同的气体作绝热混合,其熵变为………………………………………( C ) A 零 B 负 C 正 D 不确定 9. 确定湿蒸汽状态的条件是……………………………………………………………………………( C ) A.压力与温度; B.压力或温度; C.压力与比容; D.温度或比容 10. 夏天时对绝热刚性密闭房间中所安装的空调器通电启动,如取房间空气为系统,则过程中的能量关系有……………………………………………………………………………………………………( B ) A Q >0,ΔU >0,W >0; B Q <0,ΔU <0,W <0; C Q >0,ΔU >0,W =0; D Q <0,ΔU =0,W <0 三、证明题(共10分) 设某种气体的热力学能可能表示为u =a+b pv ,式中a 、b 为常数。试证明:当气体经过一个无耗散现象的准静态绝热过程时,有pv (b+1)/b =常数。 证明:根据热力学第一定律,对于可逆过程有: δq =d u +p d v (1) 由题设可知,气体经过一个无耗散现象的准静态绝热过程,则δq =0。 u =a+b pv ? d u =b p d v +b v d p (2) 将式(2)代入式(1)可得: (b+1)p d v +b v d p =0?[(b+1)/b]d v/v +d p /p =0 ?pv (b+1)/b =常数 证毕。 四、计算题(共40分,每小题20分) [1]两股理想气体流A 、B 在密闭刚性的容器中进行绝热混合,其压强分别为p A =16MPa 、p B =25MPa ,温度T A = T B =400K ,质量流量均为 A m = B m =1kg/s ,求混合后理想气体流能达到的最大压力p max 。 解:设绝热稳定混合的理想气体温度为T ,根据绝热稳定混合能量方程可得: A m c p T A +B m c p T B = c p (A m +B m )T (1) (4分) 由T A = T B 和A m =B m ,则有T = T A = T B 。 (6分) 将密闭刚性的容器及其密闭刚性的容器中的两股理想气体流A 、B 视为研究的系统,则该系统为孤立系统,其熵变满足: ΔS iso =ΔS A +ΔS B ≥0 (2) (9分) 由于ΔS A =A m c p ln T /T A -A m R g ln p /p A =0-A m R g ln p /p A ,ΔS B =B m c p ln T /T B -B m R g ln p /p B =0-B m R g ln p /p B (14分) 则: ΔS iso =-A m R g ln p /p A -B m R g ln p /p B ≥0 (17分) 即: p 2≤p A p B ,故p max =(p A p B )1/2=20 MPa (20分) [2]已知空气瓶A 的体积为20.0L ,内有压力为10.0MPa 的空气;空气瓶B 的体积为40.0L ,内有压力为5.0MPa 的空气,现用抽气体积为0.1L 的抽气筒对空气瓶A 抽气后再对空气瓶B 充气。由于抽气和充气过程十分缓慢,可认为气体温度始终不变。为使空气瓶B 压力至少为8.0MPa ,应该对空气瓶B 充气多少次?此时空气瓶A 中压力为多少? [解] 由题设条件设空气瓶A 中初始压力为p A ,p A =10.0×106Pa ,容积为V A ,V A =0.020m 3;空气瓶B 中初始压力为p B ,p B =5.0×106Pa ,容积为V B ,V B =0.040m 3,抽气和充气体积均为ΔV ,ΔV =0.0001m 3;抽气和充气过程为 等温变化过程,则: (1)对于空气瓶A 第1次抽气后空气瓶A 中初始压力为p A1,则在等温变化情况下有: p A1(V A +ΔV ) = p A V A (2分) 同理,第n 次抽气完毕时,空气瓶A 中最终压力为p A n ,则: p A n (V A +ΔV )= p n -1V A 故: p A n =p A [V A /(V A + ΔV )]n (4分) (2)对于空气瓶B 第1次充气时充气压力为p A1,第1次充气后空气瓶B 中初始压力为p B1,则在等温变化情况下有: p B1V B = p B0V B + p A1ΔV (6分) 同理,第n 次充气完毕时,空气瓶B 中最终压力p B n ≥8.0MPa ,则: p B n V B =p B n -1V B + p A n ΔV 故:p B n V B = p B0V B +(p A1+ p A2+…+p A n )ΔV (9分) 考虑到p A1、p A2、…、p A n 为首项为p A [V A /(V A +ΔV )],公比为V A /(V A +ΔV )的等比数列,则: (p A1+ p A2+…+p A n ) = p A [V A /(V A + ΔV )]{1-[V A /(V A + ΔV )]n }/{1-[V A /(V A + ΔV )]} (12分) 则:(p B n - p B0)V B ≥p A ΔV [V A /(V A + ΔV )]{1-[V A /(V A + ΔV )]n }/{1-[V A /(V A + ΔV )]} B B0B A A A A A A A (-)[1/()]ln{1- }/()ln[/()]n p p V V V V p VV V V n V V V -+??+?≥ +? (15分) 将数据代入可得: (8.0-5.0)0.04[120/20.1]ln{1-}100.000120/20.1ln[20/20.1] n ?-??≥=183.7 (18分) 故应该对空气瓶B 充气至少184次。 (3)对空气瓶A 抽气184次时空气瓶A 中压力 p A n =p A [V A /(V A + ΔV )]n =10×106×(20/20.1)184=3.99MPa (20分)

热学复习题

热学复习题 一、选择题 1、一个容器内贮有1摩尔氢气和1摩尔氦气,若两种气体各自对器壁产生的压强分别为p 1 和p 2,则两者的大小关系是: (A) p 1> p 2. (B) p 1< p 2. (C) p 1=p 2. (D)不确定的. [ ] 2、一容器内装有N 1个单原子理想气体分子和N 2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) (N 1+N 2) ( 23kT +25kT ). (B) 21(N 1+N 2) (23kT +2 5kT ). (C) N 123kT +N 225kT . (D) N 125kT + N 223kT . [ ] 3、关于温度的意义,有下列几种说法: (1) 气体的温度是分子平均平动动能的量度. (2) 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. (3) 温度的高低反映物质内部分子运动剧烈程度的不同. (4) 从微观上看,气体的温度表示每个气体分子的冷热程度. 这些说法中正确的是 (A) (1)、(2) 、(4). (B) (1)、(2) 、(3). (C) (2)、(3) 、(4). (D) (1)、(3) 、(4). [ ] 4、温度、压强相同的氦气和氧气,它们分子的平均动能ε和平均平动动能w 有如下关系: (A) ε和w 都相等. (B) ε相等,而w 不相等. (C) w 相等,而ε不相等. (D) ε和w 都不相等. [ ] 5、压强为p 、体积为V 的氢气(视为刚性分子理想气体)的内能为: (A) 25pV . (B) 2 3pV . (C) pV . (D) 2 1pV . [ ] 6、1 mol 刚性双原子分子理想气体,当温度为T 时,其内能为 (A) RT 23. (B) kT 2 3. (C) RT 25. (D) kT 2 5. [ ] (式中R 为普适气体常量,k 为玻尔兹曼常量) 7、5056 一定质量的理想气体的内能E 随体积V 的变化关系为一直线(其 延长线过E ~V 图的原点),则此直线表示的过程为: (A) 等温过程. (B) 等压过程. (C) 等体过程. (D) 绝热过程.[ ] 8、一瓶氦气和一瓶氮气密度相同,分子平均平动动能相同,而且它们都处于平衡状态,则 它们 (A) 温度相同、压强相同. (B) 温度、压强都不相同. (C) 温度相同,但氦气的压强大于氮气的压强. (D) 温度相同,但氦气的压强小于氮气的压强. [ ]

热学试题库

物理学本科《热学》期终试卷(一)班级_______ 姓名_________ 学号________ 题型一二三总分分值24 28 10 10 10 8 10 100 得分 一、选择题(24%,每题4分) 1、热力学系统经绝热过程,系统的熵( E ) A、增加 B、减少 C、不变 D、可以增加也可以减少 E、可以增加也可以不变 2、两种理想气体的温度相同,摩尔数也相同,则它们的内能( C ) A、相同 B、不同 C、可以相同也可以不同 3、一隔板把长方形容器分成积相等的两部分,一边装CO2,另一边装H2,两边气体的质量相同,温度也相同, 设隔板与器壁之间无摩擦,隔板( C ) A、不动 B、向右移动 C、向左移动 4、1mol理想气体从同一状态出发,通过下列三个 过程,温度从T1降至T2,则系统放热最大的过程为(A ) A、等压过程 B、等容过程 C、绝热过程 5、下列过程中,趋于可逆过程的有( C ) A、汽缸中存有气体,活塞上没有外加压强,且活塞与汽缸间没有摩擦

的膨胀过程 B、汽缸中存有气体,活塞上没有外加压强,但活塞与汽缸间磨擦很大, 气体缓慢地膨胀过程 C、汽缸中存有气体,活塞与汽缸之间无磨擦,调整活塞上的外加压强, 使气体缓慢地膨胀过程 D、在一绝热容器内两种不同温度的液体混合过程 6、无限小过程的热力学第一定律的数学表达式为:dQ=du+dA式中dA为系统对外所作的功,今欲使dQ、du、dA为正的等值,该过程是( C )A、等容升温过程B、等温膨胀过程 C、等压膨胀过程 D、绝热膨胀过程 二、填空题(28%) 1、理想气体温标的定义:①______________________(V不变); ②_______________________(P不变)。(4分) 2、麦克斯韦速率分布函数为________________________________。(2分) 3、理想气体Cp>Cυ的原因是 ______________________________________________。(2分) 4、晶体中四种典型的化学键是:_______________、________________、 ___________________、___________________。(4分) 5、在T—S图中画出可逆卡诺循环, 由线所围面积的物理意义是 ________________________________________________________。(4分)6、体积为V的容器内,装有分子质量为m1和m2两中单原子气体,此混合 理想气体处于平衡状态时,两种气体的内能都等于u,则两种分子的平

大学物理学试卷3及答案汇编

—填空题(共32分) 1.(本题3分)(0282) 如果一个箱子与货车底板之间的静摩擦系数为μ,当这货车爬一与水平方向 成θ角的平缓山坡时,要不使箱子在车底板上滑动,车的最大加速度 a max=____________. 2.(本题3分)(0404) 地球的质量为m,太阳的质量为M地心与日心的距离为R,引力常量为G, 则地球绕太阳作圆周运动的轨道角动量为L=___________. 3。(本题3分)(4273) 一定量H2气(视为刚性分子的理想气体),若温度每升高1K,其内能增加41.6 J,则该H2气的质量为___________(普适气体常量R=8.31J·mol-1·k-1) 4.(本题3分)(0238) 处于平衡态A的一定量的理想气体,若经准静态等体过程变到平衡态B,将 从外界吸收热量416 J,若经准静态等压过程变到与平衡态B有相同温度的平衡 态C,将从外界吸收热量582J,所以,从平衡态A变到平衡态C的准静态等压 过程中气体对外界所作的功为______________________. 5.(本题4分)(4109) 一定量的某种理想气体在等压过程中对外作功为200J.若此种气体为单 原子分子气体,则该过程中需吸热__________J;若为双原子分子气体,则 需吸热_____________J. 6.(本题3分)(0260) 热力学第二定律的开尔文表述和克劳修斯表述是等价的,表明在自然界中与 热现象有关的实际宏观过程都是不可逆的,开尔文表述指出了__________________ ________的过程是不可逆的,而克劳修斯表述指出了__________________________ 的过程是不可逆的. 7.(本题3分)(1237) 两个电容器1和2,串联以后接上电动势恒定的电源充电.在电源保持联接 的情况下,若把电介质充入电容器2中,则电容器1上的电势差________________;电容器1极板上的电荷_______________________(填增大、减小、不变) 8.(本题3分)(2521) 一线圈中通过的电流I随时间t变化 的曲线如图所示.试定性画出自感电动 势?L随时间变化的曲线.(以I的正向作 为?的正向)

工程热力学习题集答案

工程热力学习题集答案一、填空题 1.常规新 2.能量物质 3.强度量 4.54KPa 5.准平衡耗散 6.干饱和蒸汽过热蒸汽 7.高多 8.等于零 9.与外界热交换 10.7 2g R 11.一次二次12.热量 13.两 14.173KPa 15.系统和外界16.定温绝热可逆17.小大 18.小于零 19.不可逆因素 20.7 2g R 21、(压力)、(温度)、(体积)。 22、(单值)。 23、(系统内部及系统与外界之间各种不平衡的热力势差为零)。 24、(熵产)。 25、(两个可逆定温和两个可逆绝热) 26、(方向)、(限度)、(条件)。

31.孤立系; 32.开尔文(K); 33.-w s =h 2-h 1 或 -w t =h 2-h 1 34.小于 35. 2 2 1 t 0 t t C C > 36. ∑=ω ωn 1 i i i i i M /M / 37.热量 38.65.29% 39.环境 40.增压比 41.孤立 42热力学能、宏观动能、重力位能 43.650 44.c v (T 2-T 1) 45.c n ln 1 2T T 46.22.12 47.当地音速 48.环境温度 49.多级压缩、中间冷却 50.0与1 51.(物质) 52.(绝对压力)。 53.(q=(h 2-h 1)+(C 22 -C 12 )/2+g(Z 2-Z 1)+w S )。 54.(温度) 55. (0.657)kJ/kgK 。 56. (定熵线)

57.(逆向循环)。 58.(两个可逆定温过程和两个可逆绝热过程) 59.(预热阶段、汽化阶段、过热阶段)。 60.(增大) 二、单项选择题 1.C 2.D 3.D 4.A 5.C 6.B 7.A 8.A 9.C 10.B 11.A 12.B 13.B 14.B 15.D 16.B 17.A 18.B 19.B 20.C 21.C 22.C 23.A 三、判断题 1.√2.√3.?4.√5.?6.?7.?8.?9.?10.? 11.?12.?13.?14.√15.?16.?17.?18.√19.√20.√ 21.(×)22.(√)23.(×)24.(×)25.(√)26.(×)27.(√)28.(√) 29.(×)30.(√) 四、简答题 1.它们共同处都是在无限小势差作用下,非常缓慢地进行,由无限接近平衡 状态的状态组成的过程。 它们的区别在于准平衡过程不排斥摩擦能量损耗现象的存在,可逆过程不会产生任何能量的损耗。 一个可逆过程一定是一个准平衡过程,没有摩擦的准平衡过程就是可逆过程。 2.1kg气体:pv=R r T mkg气体:pV=mR r T 1kmol气体:pV m=RT nkmol气体:pV=nRT R r是气体常数与物性有关,R是摩尔气体常数与物性无关。 3.干饱和蒸汽:x=1,p=p s t=t s v=v″,h=h″s=s″

大学物理_热学试题

大学物理热学试卷 一、选择题: 1、三个容器A 、B 、C 中装有同种理想气体,其分子数密度n 相同,而方均根速率之比为 ()()() 2 /122 /122 /12::C B A v v v =1∶2∶4,则其压强之比A p ∶B p ∶ C p 为: (A) 1∶2∶4. (B) 1∶4∶8. (C) 1∶4∶16. (D) 4∶2∶1. [ ] 2、温度为T 时,在方均根速率s /m 50) (2 12±v 的速率区间内,氢、氨两种气体分子数占总分 子数的百分率相比较:则有(附:麦克斯韦速率分布定律: v v v ?????? ? ? ?-?? ? ??π=?22 2 /32exp 24kT m kT m N N , 符号exp(a ),即e a .) (A) ()()22N H //N N N N ?>? (B) ()()22N H //N N N N ?=? (C) ()()22N H //N N N N ??温度较高时()()22N H //N N N N ?

(完整版)工程热力学习题集附答案

工程热力学习题集 一、填空题 1.能源按使用程度和技术可分为 能源和 能源。 2.孤立系是与外界无任何 和 交换的热力系。 3.单位质量的广延量参数具有 参数的性质,称为比参数。 4.测得容器的真空度48V p KPa =,大气压力MPa p b 102.0=,则容器内的绝对压力为 。 5.只有 过程且过程中无任何 效应的过程是可逆过程。 6.饱和水线和饱和蒸汽线将压容图和温熵图分成三个区域,位于三区和二线上的水和水蒸气呈现五种状态:未饱和水 饱和水 湿蒸气、 和 。 7.在湿空气温度一定条件下,露点温度越高说明湿空气中水蒸气分压力越 、水蒸气含量越 ,湿空气越潮湿。(填高、低和多、少) 8.克劳修斯积分 /Q T δ?? 为可逆循环。 9.熵流是由 引起的。 10.多原子理想气体的定值比热容V c = 。 11.能源按其有无加工、转换可分为 能源和 能源。 12.绝热系是与外界无 交换的热力系。 13.状态公理指出,对于简单可压缩系,只要给定 个相互独立的状态参数就可以确定它的平衡状态。 14.测得容器的表压力75g p KPa =,大气压力MPa p b 098.0=,则容器内的绝对压力为 。 15.如果系统完成某一热力过程后,再沿原来路径逆向进行时,能使 都返回原来状态而不留下任何变化,则这一过程称为可逆过程。 16.卡诺循环是由两个 和两个 过程所构成。 17.相对湿度越 ,湿空气越干燥,吸收水分的能力越 。(填大、小) 18.克劳修斯积分 /Q T δ?? 为不可逆循环。 19.熵产是由 引起的。 20.双原子理想气体的定值比热容p c = 。 21、基本热力学状态参数有:( )、( )、( )。 22、理想气体的热力学能是温度的( )函数。 23、热力平衡的充要条件是:( )。 24、不可逆绝热过程中,由于不可逆因素导致的熵增量,叫做( )。 25、卡诺循环由( )热力学过程组成。 26、熵增原理指出了热力过程进行的( )、( )、( )。 31.当热力系与外界既没有能量交换也没有物质交换时,该热力系为_______。 32.在国际单位制中温度的单位是_______。

《传热学》考试试题库汇总#

《传热学》考试试题库汇总 第一章概论 一、名词解释 1.热流量:单位时间所传递的热量 2.热流密度:单位传热面上的热流量 3.导热:当物体有温度差或两个不同温度的物体接触时,在物体各部分之间不发生相对位移的情况下,物质微粒(分子、原子或自由电子) 的热运动传递了热量,这种现象被称为热传导,简称导热。 4.对流传热:流体流过固体壁时的热传递过程,就是热对流和导热联合用的热量传递过程,称为表面对流传热,简称对流传热。 5.辐射传热:物体不断向周围空间发出热辐射能,并被周围物体吸收。同时,物体也不断接收周围物体辐射给它的热能。这样,物体发出和接收过程的综合结果产生了物体间通过热辐射而进行的热量传递,称为表面辐射传热,简称辐射传热。 6.总传热过程:热量从温度较高的流体经过固体壁传递给另一侧温度较低流体的过程,称为总传热过程,简称传热过程。 7.对流传热系数:单位时间单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K 是的对流传热量,单位为 W /(m2·K) 。对流传热系数表示对流传热能力的大小。 8.辐射传热系数:单位时间单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K 是的辐射传热量,单位为 W /(m2·K) 。辐射传热系数表示辐射传热能力的大小。 9.复合传热系数:单位时间单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K 是的复合传热量,单位为 W /(m2·K) 。复合传热系数表示复合传热能力的大小。 10.总传热系数:总传热过程中热量传递能力的大小。数值上表示传热温差为 1K 时,单位传热面积在单位时间的传热量。 二、填空题 1. 热量传递的三种基本方式为 (热传导、热对流、热辐射) 2. 热流量是指单位是。热流密度是指 ,单位是。 (单位时间所传递的热量, W ,单位传热面上的热流量, W/m2) 3. 总传热过程是指 (热量从温度较高的流体经过固体壁传递给另一侧温度较低流体的过程,总传热系数 ) 4. 总传热系数是指 (传热温差为 1K 时,单位传热面积在单位时间的传热量, W /(m2·K) ) 5. 导热系数的单位是 ;传热系数的单位是。 (W /(m·K) , W /(m2·K) , W /(m2·K) ) 6. 复合传热是指 ,复合传热系数等于之和,单位是。 (对流传热与辐射传热之和,对流传热系数与辐射传热系数之和, W /(m2·K) ) 7. 单位面积热阻 r t 的单位是 ;总面积热阻 R t 的单位是。 (m 2·K/W, K/W) 8. 单位面积导热热阻的表达式为 (δ/λ) 9. 单位面积对流传热热阻的表达式为 (1/h) 10. 总传热系数 K 与单位面积传热热阻 r t 的关系为。 (r t =1/K) 11. 总传热系数 K 与总面积 A 的传热热阻 R t 的关系为。

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