大学物理四五章作业答案

　　第四章 气体动理论

　　一. 选择题

　　1. 一密闭容器中，储有三种理想气体A、B和C，处于平衡态，分子数密度分别为n、2n和3n，已知A气体产生的压强为p，则混合气体的压强为

　　(A) 3p (B) 4p

　　(C) 5p (D) 6p

　　2. 关于温度的意义，下列说法中错误的是

　　(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，具统计意义

　　(C) 温度反映了物质内部分子运动的剧烈程度

　　(D) 从微观上看，气体的温度表示每个气体分子的冷热程度

　　3. 温度、压强相同的氦气和氧气，它们分子的平均动能和平均平动动能有如下关系

　　(A) 平均动能和平均平动动能都相等

　　(B) 平均动能相等，而平均平动动能不相等

　　(C) 平均平动动能相等，而平均动能不相等

　　(D) 平均动能和平均平动动能都不相等

　　4. 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) (B) (C) (D)

　　二.填空题

　　5. 1mol氦气，分子热运动的总动能为

　　6. 1mol氦气和1mol氧气，温度升高1K，则两种气体内能的增加值分别为________________和____________.

　　7.

　　8. 由能量按自由度均分定理，设气体分子为刚性分子，分子自由度为i，则温度为T时，一个分子的平均动能为______________；一摩尔氧气分子的转动动能总和为____________.

　　三.计算题

　　9. 一容器内储有氢气，其压强为1.01?105Pa，温度为300K，求：（1）气体的分子数密度；（2）气体的质量密度。

　　的物理意义是_________________________________________. ，则氦气的温度T=___________.

　　第五章 热力学基础

　　一.选择题

　　1.下列说法正确的是

　　(A) 做功与过程有关，所以功是过程量

　　(B) 内能是过程量

　　(C) 压强是过程量

　　(D) 热传递与过程无关

　　2. 一系统从外界吸收一定热量，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，也可能减少或保持不变

　　3.

　　用公式

　　气体内能增量时，此式

　　(A) 只适用于准静态的等体过程

　　(B) 只适用于一切等体过程

　　(C) 只适用于一切准静态过程

　　(D) 适用于一切始末态为平衡态的过程

　　4. 单原子分子理想气体，在等压膨胀中，系统内能的增量与对外做的功之比为 (A) (C)

　　5. 一定量理想气体体积由V1膨胀至V2，经历的过程分别是：等压过程，等温过程，绝热过程，其中吸热最多的过程是 (B) (D) （式中为定体摩尔热容，视为常量，为气体摩尔数）计算理想

　　(A) 等压过程

　　(B) 等温过程

　　(C) 绝热过程

　　(D) 几个过程吸热一样多

　　6. 两个卡诺热机共同使用同一低温热源，但高温热源的温度不同，在p?V图上，它们的循环曲线所包围的面积相等，则

　　(A) 两热机的效率一定相等

　　(B) 两热机从高温热源吸收的热量一定相等

　　(C) 两热机向低温热源放出的热量一定相等

　　(D) 两热机吸收的热量与放出的热量（绝对值）的差值一定相等

　　7. 在温度为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%

　　8. 由热力学第二定律可知

　　（1）功可以完全变为热，而热不能完全变为功

　　（2）一切热机的效率不可能为100%

　　（3）热不能从低温物体向高温物体传递

　　（4） 气体能自由膨胀，但不能自动收缩

　　以上说法正确的是

　　(A) （1）（2）

　　(B) （2）（3）（4）

　　(C) （2）（4）

　　(D) 全正确

　　二. 填空题

　　9. 改变系统内能的方式有两种，一是_________________，二是__________________.

　　10.同一种理想气体的定压摩尔热

　　容大于等体摩尔热

　　容，原因是_________________________________________________________.

　　11. 如图示，一定量理想气体从状态1变化到状态2，此过程中，

　　气体内能增量_____0

　　，气体对外做功______0，气体从外界吸热

　　______0.（填“”“”或“=”）

　　12. 如图所示，图中画不同斜线的两部分的面积分别为S1和S2，则

　　若气体的膨胀过程为A-1-B，则其对外做功为_________________.

　　若气体经历A-2-B-1-A的循环过程，则它对外做功为_________________.

　　三.计算题

　　13. 一定量理想气体进行如图所示的循环过程，气体在状态A时温度为，求：（1）气体在状态B、C的温度；（2）各过程中气体对外做的功；（3）整个循环过程吸热的代数和.

　　14. 如图所示，1mol氧气（1）由A等温地变到B；（2）由A等体地变到C，再由C等压地变到B，试分别计算氧气所作的功和吸收的热量. （取

　　15. 1mol双原子分子理想气体经历图示的循环过程abcda，

　　（取

　　）

　　） 求循环效率.

　　16. 一热机在1000K和300K的两热源之间工作。如果（1）高温热源提高到1100K，（2）低温热源降到200K，求理论上热机的效率各增加多少？为了提高热机的效率哪一种方案更好？

　　17. 有一卡诺热机，用290g空气为工作物质，工作在27℃的高温热源和 -73℃的低温热源之间，此热机的效率是多少？若在等温膨胀过程中气缸体积增大到2.718倍，则此热机每一循环所做的功是多少？（空气的摩尔质量为

　　）