大学物理单元习题及答案(热学部分).pdf

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1、单元习题热学模块一、判断题：1、只有处于平衡状态得系统才可用状态参数来表述.（√)2、温度就是标志分子热运动激烈程度得物理量，所以某个分子运动越快，说明该分子温度越高。(×)3、某理想气体系统内分子得自由度为i，当该系统处于平衡态时，每个分子得能量都等于。（×）4、单原子分子得自由度为3，刚性双原子分子得自由度为5,刚性多原子分子得自由度为6.（√)5、理想气体物态方程中,n代表物质得量。(×)6、处于平衡状态得一瓶氦气与一瓶氮气得分子数密度相同，分子得平均平动动能也相同，则它们得温度、压强都相同。（√）7、两种理想气体温度相等，则分子得平均平动动能不一

2、定相等。（×）8、对给定理想气体，其内能只就是温度得函数。(√）9、热力学第一定律就是能量转换与守恒定律,所以凡就是满足热力学第一定律得热力学过程都能够实现。（×）10、可逆过程一定就是准静态过程,反之亦然。（×)11、热力循环过程中只要给出高温热源得温度与低温热源得温度,都可以用公式来计算热机效率.（×）12、循环输出净功越大，则热效率越高。(×）13、可逆循环得热效率都相等.（×）14、不可逆循环得热效率一定小于可逆循环得热效率。(×）15、从增加内能得角度来说,作功与热传递就是等效得,在本质上无差别.(×)16、不可逆过程就是不能回到初态得热力过程

3、。（×）17、热机得循环效率不可能大于1.（√)18、气体膨胀一定对外做功。(×）二、计算题1、一容器内储有氧气，其压强为,温度为27℃。求：（1)分子数密度;（2）氧分子质量;（３)氧气密度;（4）分子得平均平动动能；（5)分子间得平均距离.解：（１)(2)（3)（４)（5)2、一定质量得热力学系统,经历了由所列得4个过程组成得循环，请填充下表中空缺得数据。过程Q/ｋJＷ/kＪ△Ｅ／kJ1-2013902—3０３953—４0-１０004－10解题思路：完成本题目主要根据热力学第一定律：系统从外界吸收得热量，一部分使系统得内能增加，另一部分使系统对外界作

4、功。其数学表达式为：。另外还要明确内能就是状态量，只要始末状态确定，无论经历什么热力学过程，内能都具有确定得值，内能得增量都相同。过程Q/kJW/ｋJ△Ｅ/kJ1-２1390013902—３０395-3953—4－１000０-1０0０4-10－55３、四冲程汽油内燃机得工作循环称为奥托（ＯＴTO）循环。设用理想气体作为工作物质，进行如图1所求得循环过程。其中a→b为绝热压缩过程，b→c为等体升压过程,ｃ→d为绝热膨胀过程，d→a为等体降压过程，试求循环得效率,并用压缩比V１/Ｖ2表示.解:求出整个循环过程中吸热Ｑ１与放热Ｑ2，便可求出该循环效率，该P循环

5、只在等体过程中有热交换。cb→ｃ为等体升压过程，吸热为:Q1dbQ2d→a为等体降压过程,放热为:aVOV2V1循环效率为:图1又因a→ｂ,c→ｄ为绝热过程，所以有：由此得因而4、一卡诺热机在１0００K与３００K得两热源之间工作,如果(1)高温热源提高为110０K；（２)低温热源降低为2００K，从理论上说，热机效率各可增加多少？为了提高热机效率哪一种方案为好?解：该卡诺热机在1000K与3００K得两热源之间工作,，高温热源提高为11０0K：,效率提高：低温热源降低为200K：，效率提高:提高热机效率降低低温热源温度得方案为好。5、如图2所示为一理想气体循

6、环过程，其中ab,cd为绝热过程,bｃ为等压过程，dａ为等体过程,已知Ta、Tｂ、Tc与Td以及气体得热容比，求循环效率。解：bc过程：放热pada过程:吸热dbcOV图2