第12章 气体动理论
一、 填空题：
1、一打足气的自行车内胎，若在7℃时轮胎中空气压强为4.0×10pa.则在温度变为37℃，轮胎内空气的压强是 。（设内胎容积不变）
2、在湖面下50.0m深处（温度为4.0℃），有一个体积为1.0?10m的空气泡升到水面上来，若湖面的温度为17.0℃，则气泡到达湖面的体积是 。（取大气压强为p0?1.013?10pa） 3、一容器内储有氧气，其压强为p0?1.01?10pa，温度为27.0℃，则气体分子的数密度为 ；氧气的密度为 ；分子的平均平动动能为 ；分子间的平均距离为 。（设分子均匀等距排列）
4、星际空间温度可达2.7k，则氢分子的平均速率为 ，方均根速率为 ，最概然速率为 。
5、在压强为1.01?10pa下，氮气分子的平均自由程为6.0?10cm，当温度不变时，压强为 ，则其平均自由程为1.0mm。
6、若氖气分子的有效直径为2.59?10cm，则在温度为600k，压强为1.33?10pa时，氖分子1s内的平均碰撞次数为 。
7、如图12-1所示两条曲线(1)和(2),分别定性的表示一定量的 某种理想气体不同温度下的速率分布曲线,对应温度高的曲线
f(v) (1) (2) v 图12-1
是 .
8、试说明下列各量的物理物理意义：
?825555?53?6是 .若图中两条曲线定性的表示相同温 O 度下的氢气和氧气的速率分布曲线,则表示氧气速率分布曲线的
13kT ， （2）kT ， 22ii （3）kT ， （4）RT ，
223MiRT 。 （5）RT ， （6）
2Mmol2（1）参考答案：
1、4.43?10pa 2、6.11?10m 3、2.44?10m25?5325?31.30kg?m?31.83?102m?s?16.21?10?21J1.50?102m?s?1
3.45?10?9m
4、1.69?10m?s?15、6.06pa 6、3.81?108、略 二、选择题：
6s?1 7、（2） ，（2）
教材习题12-1，12-2，12-3，12-4. （见课本p207～208）
参考答案：12-1～12-4 C, C, B, B.
第十三章热力学基础
一、选择题
1、有两个相同的容器，容积不变，一个盛有氦气，另一个盛有氢气（均可看成刚性分子）它们的压强和温度都相等，现将 5 J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） 6 J （B） 5 J （C） 3 J （D） 2 J
2、一定量理想气体，经历某过程后，它的温度升高了，则根据热力学定理可以断定： （1）该理想气体系统在此过程中作了功；
（2）在此过程中外界对该理想气体系统作了正功； （3）该理想气体系统的内能增加了；
（4）在此过程中理想气体系统既从外界吸了热，又对外作了正功。
以上正确的是： （ ） （A） （1），（3） （B） （2），（3） （C） （3） （D） （3），（4）
3、摩尔数相等的三种理想气体He、N2和CO2，若从同一初态，经等压加热，且在加热过程中三种气体吸收的热量相等，则体积增量最大的气体是： （ ） （A）He （B）N2
（C）CO2 （D）三种气体的体积增量相同 4、如图所示，一定量理想气体从体积为V1膨胀到V2，AB为等压过（ ）
（A） AB过程 （B）AC过程 （C） AD过程 （D）不能确定
5、卡诺热机的循环曲线所包围的面积从图中abcda增大为ab’c’da ，那么循环abcda与ab’c’da所作的净功和热机效率的
(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。 6、根据热力学第二定律判断下列哪种说法是正确的是：
(A) 热量能从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体； (B) 功可以全部变为热，但热不能全部变为功； (C) 气体能够自由膨胀，但不能自由压缩；
(D) 有规则运动的能量能够变为无规则运动的能量，但无规则运动的能量不能够变为有规则运动的能量。
(A) 膨胀后，温度不变，压强减小．
V
d a b B 程，
AC为等温过程AD为绝热过程。则吸热最多的是： P A
C D V2 V 1 P 0
b’ T1 T2 变化情况是： （ ）
c c’ （ ）
7、 理想气体向真空作绝热膨胀 （ ）
(B) 膨胀后，温度降低，压强减小． (C) 膨胀后，温度升高，压强减小． (D) 膨胀后，温度不变，压强不变．
8、1mol的单原子分子理想气体从状态A变为状态B，如果不知是什么气体，变化过程也不知道，但A、B两态的压强、体积和温度都知道，则可求出： （ ）
(A) 气体所作的功. (B) 气体内能的变化.
(C) 气体传给外界的热量. (D) 气体的质量.
9、 有人设计一台卡诺热机(可逆的)．每循环一次可从 400 K的高温热源吸热1800 J，向 300 K的低温 (A) 可以的，符合热力学第一定律． (B) 可以的，符合热力学第二定律． (C) 不行的，卡诺循环所作的功不能大于向低温热源放出的热量． (D) 不行的，这个热机的效率超过理论值．
10、 一绝热容器被隔板分成两半，一半是真空，另一半是理想气体．若把隔板抽出，气体将进行自由膨胀，达到平衡后 （ ） (A) 温度不变，熵增加． (B) 温度升高，熵增加． (C) 温度降低，熵增加． (D) 温度不变，熵不变．
热源放热 800 J．同时对外作功1000 J，这样的设计是 （ ）
二、 填充题
1、要使一热力学系统的内能变化，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。
2、将热量Q传给一定质量的理想气体。（1）若体积不变，热量转化为 ；（2）若温度不变，热量转化为 。
3、卡诺循环是由两个 过程和两个 过程组成的循环过程。卡诺循环的效率只与 有关，卡诺循环的效率总是 （大于、小于、等于）1。
4、一定量理想气体沿a→b→c变化时作功两状态的内能差
Wabc=615J，气体在b、c
Eb?Ec?500J。那么气体循环一周，所作净功W?
J，向外界放热为Q? J，等温过程中气体作功Wab? J。
5、常温常压下，一定量的某种理想气体（可视为刚性双原子分子），在等压过程中吸热为Q，对外作功为W，内能增加为?E，则
W?E=_ _,=_________。 QQ6、p?V图上封闭曲线所包围的面积表示 物理量，若循环过程为逆时针方向，则该物理量为 。（填正或负）
7、一卡诺热机低温热源的温度为27?C,效率为40% ,高温热源的温度T1 = .
8、设一台电冰箱的工作循环为卡诺循环,在夏天工作,环境温度在35?C,冰箱内的温度为0?C,这台电冰箱的理想制冷系数为e= .
9、一循环过程如图所示，该气体在循环过程中吸热和放
V a c o T b 热的情
况是a→b过程 ，b→c过程 ，c→a过程 。
10、将1kg温度为10C的水置于20C的恒温热源内，最后水的温度与热源的温度相同，则水的熵变为 ，热源的熵变为 。（水的比热容为
004.18?103Jkg?K，ln1.0353?0.035）
参考答案：
一、1、C 2、C 3、A 4、A 5、D
6、C 7、A 8、B 9、D 10、A
二、1、作功，传热，始末状态，过程 2、理想气体的内能，对外作功 3、绝热，等温， 4、
115J，500J，615J 5、
25， 6、功，负 7、 500K 8、7.8 77?19、吸热，放热，吸热 10、146.3J?K,?142.7J?K?1
自测题5
一、选择题
1、一定量某理想气体按pV?恒量的规律膨胀，则膨胀后理想气体的温度 （ ） （A）将升高 （B）将降低 （C）不变 （D）不能确定。 2、若理想气体的体积为V，压强为
2p，温度为T，一个分子的质量为m，k为玻尔兹曼常量，R为摩
尔气体常量，则该理想气体的分子数为 （ ） （A）pVm （B）pV(kT) （C）pV(RT) （D）pV(mT)
3、如题5.1.1图所示，两个大小不同的容器用均匀的细管相连，管中有一水银作活塞，大容器装有氧气，
小容器装有氢气，当温度相同时，水银滴静止于细管中央，试问此时这两种气体的密度哪个大？ （ ）
（A）氧气的密度大。 （B）氢气的密度大。 （C）密度一样大。 （D）无法判断。
004、若室内生起炉子后温度从15C升高到27C，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%
5、一定量的理想气体，在容积不变的条件下，当温度升高时，分子的平均碰撞次数Z和平均自由程?的变化情况是 （ ） （A）Z增大，?不变。 （B）Z不变，?增大。
（C）Z和?都增大。 （D）Z和?都不变。
6、一定量的理想气体，从a态出发经过①或②过程到达b态，acb为等温线（如题5.1.2图所示），则①，②两过程中外界对系统传递的热量Q1,Q2是 （ ） （A）Q1?0,（C）Q1?0,Q2?0 （B）Q1?0,Q2?0 （D）Q1?0,Q2?0 Q2?0
7、如题5.1.3图，一定量的理想气体经历acb过程时吸热200J。则经历acbda过程时，吸热为 （ ）
（A）?1200J （B）?1000J （C）?700J （D）1000J
8、一定量的理想气体，分别进行如题5.1.4图所示的两个卡诺循环abcda和a?b?c?d?a?。若在P?V图上
① 这两个循环曲线所围面积相等，则可以由此得知这两个循环
4 （ ）
② 1 1 4 （A）效率相等。 题5.1.2图
（B）由高温热源处吸收的热量相等。 （C）在低温热源处放出的热量相等。 （D）在每次循环中对外做的净功相等。
o题5.1.3图
题5.1.4图
9、“理想气体和单一热源接触作等温膨胀时，吸收的热量全部用来对外做功。”对此说法，有如下几种评论，哪种是正确的？ （ ） （A）不违反热力学第一定律，但违反热力学第二定律。 （B）不违反热力学第二定律，但违反热力学第一定律。 （C）不违反热力学第一定律，也不违反热力学第二定律。 （D）违反热力学第一定律，也违反热力学第二定律。
10、一定量的理想气体向真空作绝热自由膨胀，体积由V1增至V2，在此过程中气体的（ ） （A）内能不变，熵增加。 （B）内能不变，熵减少。 （C）内能不变，熵不变。 （D）内能增加，熵增加。 二、填空题：
1、在推导理想气体压强公式中，体现统计意义的两条假设是（1） ； （2） 。
2、在定压下加热一定量的理想气体。若使其温度升高1K时，它的体积增加了0.005倍，则气体原来的温度是 。
(完整word版)大学物理气体动理论热力学基础复习题及答案详解
