大学物理热学部分复习

1热学部分复习题一、判断题1、处于平衡状态的理想气体，各个方向的平动动能都相等，且都等于2kT。2、理想气体的分子平均平动动能不仅与温度有关，还与气体的种类有关系。3、系统在状态变化时，系统吸收的热量，一部分转化为系统内能，另一部分用来对外做功。4、理想气体在等温变化过程中，吸收的热量全部用来对外做功。5、在等压过程中，系统放出热量，内能减少，系统对外界做功。6、理想气体在等压膨胀过程中，如果吸收热量，一定系统内能增加且系统对外做功。7、等温过程的热量可以用P-V图上曲线下曲边梯形的面积表示。二、简答题1、热力学第一定律.2、热力学第二定律的开尔文表述。3、简述处于热平衡状态的理想气体能量均分定理。三、填空题：1、3mol理想气体初态的压强为16patm、温度1500TK，经过一个等温过程，压强变为23patm，在该等温过程中系统做功A2ln50031.83ln321ppRT。2、已知1mol的某种理想气体在等体过程中温度升高1K，内能增加了20.78J，则气体对外做功0，气体吸收的热量为20.78J。3、理想气体经历一个循环过程，其内能的变化量是E0。4、理想气体所吸收的热量一部分用来增加其内能，另一部分用来对外做功；等温膨胀过程中系统吸收的热量全部用来对外做功。5、1mol双原子理想气体，常温下，温度没升高01C，经历等体过程从外界吸收的热量是JTR78.2025，若经历等压过程从外界吸收的热量是29.09J。2四、选择题：1、下列叙述正确的是（D）A.在PV图上，系统的非平衡态用一个点来表示；B.在PV图上，系统的非平衡态用一条线段来表示；C.在PV图上，系统的非平衡态用一条闭合曲线来表示；D.系统的非平衡态不可以在PV图上表示。2、热力学第一定律的正确表述的是(A).A.QEWB.2QEWmolC.QEWD.QEW3、一瓶氦气和一瓶氮气的密度相同，分子平均平动动能相同，而且都处于平衡态，则它们（C）A、温度相同，压强不同；B、温度、压强都不项同；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。4、容器中储有一定量的理想气体，气体分子的质量为m，当温度为T时，根据理想气体的分子模型和统计假设，分子速度在x方向的分量平方的平均值是（B）A、mkTvx32；B、mkTvx3312；C、mkTvx32；D、mkTvx2。5、在标准状态下，氧气和氮气体积比为21，都视为刚醒分子理想气体，则其内能之比为（C）A、103；B、21；C、65；D、35；6、如图2所示，bca为理想气体绝热过程，b1a和b2a是任意过程，则上述两过程中气体做功和吸热的情况是（A）。(A）b1a过程是吸热，作负功；b2a过程是放热，作负功；(B)b1a过程是放热，作负功；b2a过程是放热，作负功；(C)b1a过程是放热，作正功；b2a过程是吸热，作正功；3(D)b1a过程是吸热，作正功；b2a过程是吸热，作负功；五、计算题：1、一卡诺制冷机从温度为—100C的冷库中吸取热量，释放到温度为260C的室外空气中若制冷机消耗的功率是1.5kW，求：（1）每小时从空气吸取的热量；（2）每小时向室外空气中释放的热量。2、如图所示，一系统由状态a沿acb到达状态b的过程中，有350J热量传入系统，而系统做功126J。(1)若沿adb时，系统做功42J，问有多少热量传入系统？(2)若系统由状态b沿曲线ba返回状态a时，外界对系统做功为84J，试问系统是吸热还是放热?热量传递是多少?解：由abc过程可求出b态和a态的内能之差AEQ224126350AQEJabd过程，系统作功42AJ26642224AEQJ系统吸收热量ba过程，外界对系统作功84AJ30884224AEQJ系统放热3、1mol单原子理想气体从300K加热到350K，问在下列两过程中吸收了多少热量？增加了多少内能？对外做了多少功？容积保持不变；压力保持不变。解：(1)等体过程OVpabcd4由热力学第一定律得EQ吸热)(2)(1212VTTRiTTCEQ25.623)300350(31.823EQJ对外作功0A(2)等压过程)(22)(1212PTTRiTTCQ吸热75.1038)300350(31.825QJ)(12VTTCE内能增加25.623)300350(31.823EJ对外作功5.4155.62375.1038EQAJ4、一循环过程如图所示，试指出：（1）ab、bc、ca各是什么过程；（2）画出对应的p—V图；（3）该循环是正循环还是逆循环？（4）用图中的热量Qab、Qbc、Qca表示其热机效率或制冷细数。解：(1)从图知ab是等体过程，bc过程为等压过程。对于bc过程，有V=KT，K为斜率,由vRTpV，得KvRp=常数从图知ca是等温过程。(2)Vp图如下5(3)从图知该循环是逆循环。(4)该循环的制冷细数是abcabcabQQQQe5、如图所示是一理想气体所经历的循环过程，其中AB和CD是等压过程，BC和DA为绝热过程，已知B点和C点的温度分别为2T和3T。求此循环的效率。解：热机效率121QQAB等压过程)(12P1TTCQ吸热)(Pmo1ABlTTCMMQCD等压过程)(12P2TTvCQ放热)(Pmol22DCTTCMMQQ)/1()/1(12BABCDCABDCTTTTTTTTTTQQ根据绝热过程方程得到：AD绝热过程DDAATpTp11BC绝热过程CCBBTpTp111pOVabc6又BCDDCBATTTTpppp231TT