热学( 选择题1,B2,E3,C 二填空题1,5,13,0.71,2,(1)O2,600ms,H,2400ms; 2)具有从0到无穷大所有速率氧分子的概率,3(1)分子当作质点, 不占体积(2)分子之间除碰撞的瞬间外,无相互作用力。(忽略 重力)(3)分子之间碰撞是弹性碰撞(动能不变) 计算题 解:以管内上部分气体为研究对象管总长L=760+60=820mm 外界压强P=780mmHg时 管内气体压强P1=780-760=20mmHg体积V1=60s 外界压强为P水银柱高h 管内气体压强P2=P-h体积Ⅴ2=S(820-h) T不变 PV=PV2120s=(P-h)(820-h)S P=h+1200/(820-h)
热学(一) 一 选择题 1, B 2, E 3, C 二 填空题 1, 5.13, 0.71, 2, (1) O2, 600 m/s, H2, 2400m/s; (2)具有从0到无穷大所有速率氧分子的概率, 3 (1)分子当作质点， 不占体积 (2)分子之间除碰撞的瞬间外，无相互作用力。（忽略 重力）(3)分子之间碰撞是弹性碰撞（动能不变）. 三、计算题 解: 以管内上部分气体为研究对象 管总长L=760+60=820mm 外界压强P0=780mmHg时 管内气体 压强 P1=780-760=20mmHg 体积V1=60S 外界压强为P 水银柱高h 管内气体 压强 P2=P-h 体积V2=S(820-h) T不变 P1V1=P2V2 120S=(P-h)(820-h)S P=h+1200/(820-h)
热学(二) 选择题1D2C3C 二填空题,1,487m/s,597ms,55m/s,8.28×103 KT latm. 3atm 3. 1.41 1.6 KT KTKT 1.73 4,气体系统处于平衡态时:(1)系统内各部份分子数密度相 同,即n与空间坐标无关。(2)分子沿各个方向运动机会均 等,即2 或Ⅴx=y=V Vr viz 、计算题 1、解P=MRT=M3RTM,2 3 mol 31M
热学（二） 一 选择题 1 D 2 C 3 C 二 填空题，1, 487m/s, 597m/s, 550m/s, 8.28 J 2, 1atm, 3atm 3, 1.41 , 1.6 , 1.73 , 4, 气体系统处于平衡态时:（1）系统内各部份分子数密度相 同，即n与空间坐标无关。 （2）分子沿各个方向运动机会均 等，即 或 vx =vy =vz =0 三、计算题 1、解 P= = .( )= . m KT v x 2 vy 2 vz 2 VMmol MRT V M 3 Mmol 3RT V M 3 2 v
VCo2=VH2. MCo2=MH2, V-C02=VH2 Pco2=PH2隔板不动 2答:1,温度不变体积压缩,分子动量不变而密度增大,大量分子 撞击器壁的次数增多,所以压强增大 2,体积不变,温度升高,分子密度不变而动量增大,大量分子 每次撞击器壁的冲量增大,所以压强增大
Vco2=VH2 , Mco2=MH2 , co2 = H2 Pco2=PH2 隔板不动 2 答: 1, 温度不变,体积压缩,分子动量不变而密度增大,大量分子 撞击器壁的次数增多,所以压强增大. 2,体积不变,温度升高,分子密度不变而动量增大,大量分子 每次撞击器壁的冲量增大,所以压强增大. 2 v 2 v
热学(三 选择题1 2.D 二填空题1,1:1,10:32,(1)温度为T的平衡态下,系统每 分子自由度平均动能;(2温度为T的平衡态下,自由度为分子 的平均动能;(3温度为T的平衡态下,mo理想气体系统的内能 (4)温度为T的平衡态下,Mmo单原子理想气体系统的内能;(5) 温度为T的平衡态下,Mmo分子自由度为理想气体系统的内能 3,3.35×10°个,159米 、计算题 1,解:P=nkT=(N/)kT;N=(PV)/kT=1.61X102个, E平=玉NkT=1.0×10JE转=三NkT=6.67×10J E=E平E转=1.67×10了 KT 2,解:元 (dNe: dAr Ar: h Ne=1+ 2 (2)λAr=(P1T2/P2TAr=3.5×10m
热学（三） 一 选择题 1, C 2,D 二 填空题 1, 1:1, 10:3 2,(1)温度为T的平衡态下,系统每一 2 3 三、计算题 1, 解: P=nkT=(N/V)kT ; N=(PV)/kT=1.61 个, E平= NkT=1.0 J E转= NkT =6.67 J E= E平+ E转=1.67 J 1012 M 分子自由度平均动能; (2)温度为T的平衡态下,自由度为i的分子 的平均动能; (3)温度为T的平衡态下,1mol理想气体系统的内能; (4)温度为T的平衡态下, mol单原子理想气体系统的内能; (5) 温度为T的平衡态下, mol分子自由度为i的理想气体系统的内能. 3,3.35 个, 159米 M 2 2 2, 解: = (1)dNe:dAr= Ar : Ne=1: 2 d 2P kT (2) Ar =(P1T2/P2T1) Ar =3.5 10 m 6 −
热学(四) 选择题1,A2,A,D 二填空题 L,表示系统的一个平衡态.表示系统经历的一个准静态过程。 2,251J,放热,293J 3物体作宏观位移(机械功).分子之间相互作用. 计算题 解:(1)a-b-c过程作功A,数值上等于过程曲线下的面积。 A=1/2(Pa+Pc). (Vc-Va)=atm.1=405J (2)内能增量△E: A E=Ec-Ea= v2RTc-V RTa= (PcVc-PaVa)=0 (3)气体从外界吸热Q: Q=△E+A=405J
热学（四） 一 选择题 1,A 2,A,D 二 填空题 1,表示系统的一个平衡态. 表示系统经历的一个准静态过程。 2，251J, 放热，293J. 3, 物体作宏观位移(机械功). 分子之间相互作用. 三、计算题 解: (1)a-b-c过程作功A,数值上等于过程曲线下的面积。 A=1/2 (Pa+Pc).(Vc-Va)=4atm.l=405J (2)内能增量 E: E=Ec-Ea= RTc- RTa= (PcVc-PaVa)=0 (3)气体从外界吸热 Q: Q= E+A=405J
热学(五) 选择题 1.B2.A 填空题 1,20.8J/Kmol,291J/Kmo.2,等压过程A=B 等压过程A-B,B,D.3,3.73×10,1.12×10.-69.1 计算题 解:H2i=5v=2mol P (1)过程acb b ac等容吸热:A1=0Q1=△E a A EI=Ec-Ea=v Cv(T2-T1)=2493J c-b等温膨胀:ΔE2=0Q=A2 A2= VRT2In4067J V02v0 即A=4067JQ=01+02=6560.J=2493J
热学（五） 一 选择题 1,B 2,A 二 填空题 1, 20.8J/Kmol, 29.1J/Kmol. 2,等压过程A-B, 等压过程A-B, B, D. 3, 3.73 , 1.12 . –69.1. 三、计算题 1 解: H2 i=5 =2mol (1) 过程a-c-b a-c 等容吸热: A1=0 Q1= E E1=Ec-Ea= Cv(T2-T1)=2493J c-b 等温膨胀: E2=0 Q2=A2 A2= = 4067J P V 0 V0 2V0 a c b RT2ln 即 A=4067J Q=Q1+Q2=6560J E=2493J
过程a-d-b: a-d等温膨胀:△E1=0 P =A1= VRTIIn=3375J b d-b等容吸热:A2=0 Q2=△E2=Vcv(T3-T4)=2493J d 即Q=Q1+Q2=5868J △E=2493JA=3375J V02V0 2解(1)中绝热压缩γ=1.4 P02V02=P0V0P2=2.64atm 工中气体P1=P2=2.64atmT1=(P1v/PV0)To=1.08×10K 2)工中气体做功A1中气体做负功-A2 A2=△E2=2(P2V2-P02V02)=20.atmA1=20.8atml A E1=(P1V1-P01 V01)=266atml Q1=△E1+A1=295atml2.99×10J
P V 0 V0 2V0 a d b 过程a-d-b: a-d等温膨胀: E’1=0 Q’1=A’1= =3375J d-b等容吸热: A’2=0 Q’2= E’2= Cv(T3-T4)=2493J Q’=Q’1+Q’2=5868J E’=2493J A’=3375J 2 解 (1) 中绝热压缩 γ=1.4 P2=2.64 atm RT1ln 即 V02= γ P02 V0 γ P0 中气体P1=P2=2.64atm T1=(P1V1/P01V01)T01=1.08 K (2) 中气体做功A1= 中气体做负功-A2 A2=- E2=- (P2V2-P02V02)=-20.8atml A1=20.8atml E1= (P1V1-P01V01)=266atml Q1= E1+A1=295atml=2.99 J
热学(六) 选择题 1.B 2,C 填空题1)n=30%Q2=491J(2)16.61.0×10.J(3) 克劳修斯叙述:热量不可能自动地从低温热源传给高温热源。 开耳芬叙述:不可能制造成功一种循环动作的机器,它只从单 热源吸热,使之全部变为功而对外界不发生任何影响。 计算题(1)PV图如图 P (2)a-d等温膨胀:E10Q1=A1 Al= Pavaln =Pavaln2=0. 69Pava b-c等容降压:A2=0Q2=△E2 Q2=1/2(PcVc-PbVb=-060Pa va ca绝热压缩:A3=-△E3Q3=0o △卫3=i/2(Pava-PcVc=060Pava V02v0 (3)=1 Q2=1-0.60/0.69=1265% QI
热学（六） 一 选择题 1,B 2,C 二 填空题 (1)η=30% Q2=491J (2) 16.6 1.0 J (3) 克劳修斯叙述：热量不可能自动地从低温热源传给高温热源。 开耳芬叙述：不可能制造成功一种循环动作的机器，它只从单一 热源吸热，使之全部变为功而对外界不发生任何影响。 三、计算题 (1) P-V图如图 P V 0 V0 2V0 a b c c （2）a-d 等温膨胀: E1=0 Q1=A1 A1= =PaValn2=0.69PaVa PaValn b-c 等容降压: A2=0 Q2= E2 Q2=i/2(PcVc-PbVb)= -0.60PaVa c-a 绝热压缩: A3= - E3 Q3=0 E3=i/2(PaVa-PcVc)=0.60PaVa (3) η = 2=1-0.60/0.69=12.65% Q 1 Q 1
热学(七 选择题 D 2.C 二填空题1,0.5P0,Ta576J/K2概率大的状态,不可逆过程 计算题(1)BC绝热膨胀:Pbvb=Pevc Pc=(vbc)Pb=(1/2)1专3Po=1.14P0 (2)B-C过程A=-i2(PcVc-PbVb) -5/2(1.14P0×2V0-3P0V0)=18P0V0 D-A过程A2=Pa(Vavd=P(V0-2Vo)=P0V0 A净=A1+A2=18P0V0-P0V0=0.8P0V0 (3)A-B等容吸热Q1=VEab=i/2(PbVb-Pava=5Povo 热机的效率刀=A净/O1=0.8/5=16 B过程嫡变AS=了①= CvIn=?CvIn,=8k A-B过程是可逆过程,但不绝热,所以熵变可以不为零,与熵增加原 理不矛盾
热学（七） 一 选择题 1,D 2,C 二 填空题 1, 0.5P0, Ta 5.76 J/K 2概率大的状态,不可逆过程 三计算题 热机的效率 Pc=(Vb/Vc) Pb=(1/2) 3P0 =1.14P0 (2)B-C过程 A1 = -i/2(PcVc-PbVb ) = -5/2(1.14P0 2V0 -3P0V0)=1.8P0V0 D-A过程 A2=Pa(Va-Vd)=P0(V0-2V0)= -P0V0 A 净=A1+A2=1.8P0V0 - P0V0=0.8P0V0 (3)A-B等容吸热 Q1= Eab= i/2(PbVb - PaVa)=5P0V0 η= A 净/Q1=0.8/5=16% (1) B-C 绝热膨胀: PbVb=PcVc (4)A-B过程熵变 = Cvln = Cvln =22.8J/K A-B过程是可逆过程,但不绝热,所以熵变可以不为零,与熵增加原 理不矛盾
热学(八) 选择题 1,B2,A 二填空题 2,6.6×1020k g 3,6.56×102J,6.56×10-21J 三证明题 证:使用反证法 假设如图绝热线与等温线有P 等 两个交点,则可形一个循环,只 从单一热源(等温热源)吸热, 使之全部变为功(循环过程包围 绝热 的面积),这是违背热力学第 定律开耳芬叙述的
热学（八） 一 选择题 1,B 2,A 二 填空题 1， 2， 3， ， 三证明题 P V 0 绝热 等温 证：使用反证法 假设如图绝热线与等温线有 两个交点，则可形一个循环，只 从单一热源（等温热源）吸热， 使之全部变为功（循环过程包围 的面积），这是违背热力学第二 定律开耳芬叙述的