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内容发布更新时间 : 2024/5/3 3:34:16星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

(3)气体的内能。

2.一容器内某理想气体的温度为T?273K,压强为p?1.013?10Pa,密度为

5??1.25kg/m3,求:

(1)气体分子运动的方均根速率; (2)气体的摩尔质量;

(3)单位体积内气体分子的总平动动能。

3.导体中自由电子的运动可以看作类似于气体分子的运动,所以通常称导体中的自由电子为电子气。电子气中电子的最大速率为vf(称作费米速率)。电子的速率分布函数为

2??4πAv,f(v)????0,0?v?vfv?vf

式中A为常量,求:

(1)用vf确定常数A;(2)电子气中一个自由电子的平均动能。(设自由电子质量为me)

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第十三章 热力学基础

一、选择题

1.一定量的理想气体经历如图所示的两个过程从状态a变化到状态c,其中气体在过程abc中吸热100 J,在过程adc中对外做功50 J。气体在adc过程中吸热为 ( ) A、 25 J B、50 J C、75 J D、100 J

第1题图 第2题图

2.一定量的理想气体,沿着图中直线从状态a(压强p1?4atm,体积V1?2L)变到状态

。如图所示,则在此过程中 ( ) b(压强p2?2atm,体积V2?4L)

A、气体对外作正功,向外界放出热量 B、气体对外作正功,从外界吸热

C、气体对外作负功,向外界放出热量 D、气体对外作正功,内能减少

3.氦、氮、水蒸汽(均视为理想气体),它们的摩尔数相同,初始状态相同,若使它们在体积不变情况下吸收相等的热量,则 ( ) A、它们的温度升高相同,压强增加相同 B、它们的温度升高相同,压强增加不相同 C、它们的温度升高不相同,压强增加不相同 D、它们的温度升高不相同,压强增加相同

4.压强、体积和温度都相同的氧气(视为刚性双原子分子)和氦气分别在等压过程中吸收了相等的热量,它们对外做的功之比为( )

A、1:1 B、5:9 C、5:7 D、7:5

5.一定量理想气体在105 N/m2的定压强下从10 m3膨胀到20 m3,若膨胀前的温度为373k,则膨胀后的温度为( )

A、200K B、323K C、473K D、746K

6.各为1mol的氢气和氦气,从同一初始状态(P0,V0)开始作等温膨胀。若氢气膨胀后体积变为2V0,氦气膨胀后压强变为P0。它们从外界吸收的热量之比QH2:QHe为( )

2A、 1:1 B、 1:2 C、 2:1 D、4:1

7.1摩尔单原子理想气体,初态温度为T1、压强为p1、体积为V1,将此气体准静态的绝热压缩至体积V2,外界需做功为 ( )

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A、

?V??V?35p1V1?(1)23?1? B、p1V1?(1)25?1? 22?V2??V2??V123???V3)?1? D、 p1V1?1?(1)23?

2V2?V2???C、p1V1?(8.1mol的氧气经历如图所示的两种过程,由状态a变化到状态b。若氧气经历绝热过程R1时对外做功75J,而经历过程R2时对外做功100J,那么经历过程R2时,氧气从外界吸热为 ( )

A、 25J B、?25J C、175J D、 ?175J

9.一定量的理想气体,起始温度为T,体积为V0。后经历绝热过程,体积变为2V0;再经过

等压过程,温度回升到起始温度;最后再经过等温过程,回到起始状态。则在此循环过程中 ( )

A、气体从外界净吸的热量为负值 B、气体对外界净作的功为正值 C、气体从外界净吸的热量为正值 D、气体内能减少

10.致冷系数为6的一台电冰箱,从贮藏食物中吸收10056J的热量,这台电冰箱的工作电动机必须做功为( )

A、25.14J B、838J C、1676J D、10056J

11.设高温热源的热力学温度是低温热源热力学温度的n倍。在一个卡诺循环过程中,气体从高温热源吸收热量Q1,则传递给低温热源的热量为( ) A、 nQ1 B、 ?n?1?Q1 C、 Q1/n D、 ?n?1?Q1/n

12.在功与热的转变过程中,下面叙述正确的是( )

(1) 不可能制成一种循环动作的热机,只从一个热源吸取热量,使之完全变为有用的功,而其他物体不发生任何变化

(2) 可逆卡诺机的效率最高,但恒小于1

(3) 功可以完全变为热量,而热量不能完全变为功 (4) 绝热过程对外作正功,则系统的内能必减小

A、 (1)(2)(3) B、 (2)(3)(4) C、 (1)(2)(4) D、 (1)(3)(4) 13.对于热传递过程,下面叙述正确的是( ) (1) 热量不能从低温向高温物体传递

(2) 热量从高温物体向低温物体传递是不可逆过程

(3) 热传递的不可逆性与热功转变的不可逆性是等价的

(4) 理想气体等温膨胀是本身内能不变,这就是说热量从一个物体传入,通过理想气体又传到其它物体中去了

A、(2)(3) B、(1)(4) C、(1)(3) D、(2)(4)

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14. 1mol的单原子理想气体,在1atm下,从0C加热到100C。由于加热,气体的熵变为( )

A、6.48J/K B、 23J/K

C、385 J/K D、6.1×103 J/K

??二、填空题

1.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)和氦气的内能之比为 ,各为单位质量的氢气和氦气的内能之比为 。 2.一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_________________。

第2题图 第3题图

3.如图一理想气体系统由状态a沿acb到达状态b,有350J热量传入系统,而系统做功130J。 (1)经过adb过程,系统做功40J,传入系统的热量Q? 。

(2)当系统由状态b沿曲线ba返回状态a时,外界对系统做功60J,则系统吸收的热量

Q? 。

4.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 。

5.一定量的理想气体从同一初态a(p0,V0)出发,先后分别经两个准静态过程ab和ac,b点的压强为p1,c点的体积为V1,如图所示,若两个过程中系统吸收的热量相同,则该气体的

??CP?_________________。 CV

第5题图 第6题图

6.如果卡诺热机的循环曲线所包围的面积从图中的abcda增大为ab?c?da,那么循环abcda与ab?c?da所作的净功变化情况是_____________,热机效率变化情况是______________。(填增大、不变或减小)

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