自测题五 选择题:(共30分) 1.一定量某理想气体按pJ=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)升高还是降低,不能确定 2.若理想气体的体积为V,压强为p,温度为T,一个分子的质量为mk为玻耳兹曼常量, R为摩尔气体常量,则该理想气体的分子数为 (B)p/(k7). (C)p(R7) (D)pv/(mT 题5-1-1图 3.如图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 4.若室内生起炉子后温度从15℃升高到27℃,而室内气压不变,则此时室内的分子数减 少了() (A)0.5%. (C9% 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,A不变 (B)z不变,4增大 (C)Z和λ都增大 (D)Z和λ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),则①,②两过程中外界对系统传递的热量的,品,是() (A)Q1>0,Q2>0. (B)Q10,Q20. p(×10Pa) (×10m3) 题5-1-2图 题5-1-3图5 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acb过程时,吸
自测题 五 一、选择题：(共 30 分) 1. 一定量某理想气体按 pV2=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)升高还是降低，不能确定． 2. 若理想气体的体积为 V，压强为 p,温度为 T，一个分子的质量为 m,k 为玻耳兹曼常量， R 为摩尔气体常量，则该理想气体的分子数为：( ) (A)pV/m. (B)pV/(kT). (C) pV/(RT). (D)pV/(mT). 题 5-1-1 图 3. 如图 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． 4. 若室内生起炉子后温度从 15℃升高到 27℃，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 λ 的变化情况是：( ) (A) Z 增大， λ 不变． (B) Z 不变， λ 增大． (C) Z 和 λ 都增大． (D) Z 和 λ 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)，则①，②两过程中外界对系统传递的热量 Q1，Q2，是( ) (A)Q1＞0，Q2＞0． (B) Q1＜0，Q2＜0． (C) Q1＞0，Q2＜0． (D) Q1＜0，Q2＞0． 题 5-1-2 图 题 5-1-3 图 5. 如题 5-1-3 图，一定量的理想气体经历 acb 过程时吸热 200 J．则经历 acbda 过程时，吸
热为() (A)-1200J (B)-1000J (C)-700J (D)1000J 题5-1-4图 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pV图上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 (A)效率相等 (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)在每次循环中对外作的净功相等. 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作功.〃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 填空题:(共30分) 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 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 3.在相同的温度和压强下,各为单位体积的氢气(视为刚性双原子分子气体)与氦气的内能 之比为 ,各为单位质量的氢气与氦气的内能之比为 4.分子物理学是研究 的学科.它应用的基本方法是 方法 5.解释名词 自由度 准静态过程 6.用总分子数M,气体分子速率v和速率分布函数f()表示下列各量: (1)速率大于v的分子数 2)速率大于v的那些分子的平均速率= (3)多次观察某一分子的速率,发现其速率大于1的概率 7.常温常压下,一定量的某种理想气体(可视为刚性分子、自由度为i),在等压过程中吸
热为( ) (A)-1200 J． (B)-1000 J． (C)-700 J． (D)1000 J． 题 5-1-4 图 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 pV 图上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 ( ) (A)效率相等． (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)在每次循环中对外作的净功相等． 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作功．”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：(共 30 分) 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_______． 3. 在相同的温度和压强下，各为单位体积的氢气(视为刚性双原子分子气体)与氦气的内能 之比为_______，各为单位质量的氢气与氦气的内能之比为_______． 4. 分子物理学是研究_______的学科．它应用的基本方法是_______方法． 5. 解释名词： 自由度______________________； 准静态过程______________________． 6. 用总分子数 N，气体分子速率 v 和速率分布函数 f(v)表示下列各量： (1)速率大于 v0 的分子数＝__________； (2)速率大于 v0 的那些分子的平均速率＝__________； (3)多次观察某一分子的速率，发现其速率大于 v0 的概率＝__________． 7. 常温常压下，一定量的某种理想气体(可视为刚性分子、自由度为 i)，在等压过程中吸
热为的,对外作功为A,内能增加为△E,则AQ= ,△E/Q= 8.有一卡诺热机,用29kg空气为工作物质,工作在27℃的高温热源与-73℃的低温热 源之间,此热机的效率n 若在等温膨胀过程中气缸体积增大2.718倍, 则此热机每一循环所作的功为 (空气的摩尔质量为29×103 kg. mol) 三、计算题:(共25分) 1.今测得温度为t=15℃,压强为p1=0.76m汞柱高时,氩分子和氖分子的平均自由程分 别为:AA=6.7×10m和Am=13.2×10°m,求 (1)氖分子和氩分子有效直径之比d/d=? 2)温度为t=20℃,压强为D=0.15m汞柱高时,氩分子的平均自由程A=? 2.3mol温度为石=273K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8×10J.试画 出此过程的pV图,并求这种气体的比热容比y=G/G值 (摩尔气体常量R=8.31J·mo1·K") 题5-3-1图 3.1mol单原子分子理想气体的循环过程的7V图如题5-3-1图所示,其中c点的温 度为7=600K.试求 (1)ab,bc,ca各个过程系统吸收的热量; (2)经一循环系统所作的净功 (3)循环的效率 (注:循环效率η=Ma,A为循环过程系统对外作的净功,丛为循环过程系统从外界吸 收的热量,1n2=0.693) 四、问答题:(共15分) 题5-4-1图 盛有理想气体的密封容器相对某惯性系运动时,能否说容器内分子的热运动速度相对这 参照系也增大了,从而气体的温度也因此而升高了,为什么? 假如该容器突然停止运动,容器内气体的压强.温度是否变化?为什么? 2.各自处于平衡态的两种理想气体,温度相同,分子质量分别为画,D,已知两种气体分 子的速率分布曲线如题5-4-1图示,问m和D哪一个大?为什么?
热为 Q，对外作功为 A，内能增加为 ΔE，则 A/Q＝__________，ΔE/Q＝__________． 8. 有一卡诺热机，用 29 kg 空气为工作物质，工作在 27 ℃的高温热源与-73 ℃的低温热 源之间，此热机的效率 η＝__________．若在等温膨胀过程中气缸体积增大 2.718 倍， 则此热机每一循环所作的功为__________．(空气的摩尔质量为 29×10-3 kg·mol-1 ) 三、计算题：(共 25 分) 1. 今测得温度为 t1=15 ℃，压强为 p1=0.76 m 汞柱高时，氩分子和氖分子的平均自由程分 别为： λ Ar=6.7×10-8 m 和 λ Ne＝13.2×10-8 m，求： (1)氖分子和氩分子有效直径之比 dNe/dAr=? (2)温度为 t2=20 ℃，压强为 p2=0.15 m 汞柱高时，氩分子的平均自由程 λ′ Ar=? 2. 3 mol 温度为 T0＝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 8×104 J．试画 出此过程的 p-V 图，并求这种气体的比热容比 γ＝Cp/CV 值． (摩尔气体常量 R＝8.31 J·mol-1 ·K -1 ) 题 5-3-1 图 3. 1 mol 单原子分子理想气体的循环过程的 T-V 图如题 5-3-1 图所示，其中 c 点的温 度为 Tc=600 K．试求： (1)ab，bc，ca 各个过程系统吸收的热量； (2)经一循环系统所作的净功； (3)循环的效率． (注：循环效率 η＝A/Q1，A 为循环过程系统对外作的净功，Q1 为循环过程系统从外界吸 收的热量，ln2=0.693) 四、问答题：(共 15 分) 题 5-4-1 图 1. 盛有理想气体的密封容器相对某惯性系运动时，能否说容器内分子的热运动速度相对这 参照系也增大了，从而气体的温度也因此而升高了，为什么? 假如该容器突然停止运动，容器内气体的压强．温度是否变化?为什么? 2. 各自处于平衡态的两种理想气体，温度相同，分子质量分别为 m1,m2．已知两种气体分 子的速率分布曲线如题 5-4-1 图示，问 m1 和 m2 哪一个大?为什么?