班级 _______ 姓名 ___________ 学号 _________
题型 分值 -一一 24 _ 二 28 _ 三 10 10 10 总分 8 10 100
得分 、选择题（24%,每题4分）
1、 热力学系统经绝热过程，系统的熵（ E） A、增加
B、减少
C、不变
E、可以增加也可以不变
C）
D、可以增加也可以减少
2、 两种理想气体的温度相同，摩尔数也相同，则它们的内能（ A、相同
B、不同
C、可以相同也可以不同
3、 一隔板把长方形容器分成积相等的两部分，一边装 CO2，另一边装H2，两边气体的质 量相同，温度也相同，
设隔板与器壁之间无摩擦，隔板（ A、不动 B、向右移动 C、向左移动
4、 1mol理想气体从同一状态出发，通过下列三个Ti降至T2，则系统放热最大的过程为（A ） A、等压过程
B、等容过程
C、绝热过程
过程，温度从
C ）
CO? H2 5、 下列过程中，趋于可逆过程的有（ C ）
A、 汽缸中存有气体，活塞上没有外加压强，且活塞与汽缸间没有摩擦
的膨胀过程
B、 汽缸中存有气体，活塞上没有外加压强，但活塞与汽缸间磨擦很大，气体缓慢地膨 胀过程
C、 汽缸中存有气体，活塞与汽缸之间无磨擦，调整活塞上的外加压强，使气体缓慢地
膨胀过程
D、在一绝热容器内两种不同温度的液体混合过程
6、无限小过程的热力学第一定律的数学表达式为： dQ=du+dA 式中 dA 为系统对外所作的 功，今欲使 dQ、du、dA 为正的等值，该过程是（ A、等容升温过程 C、等压膨胀过程 二、填空题（ 28%）
1、 理想气体温标的定义：① ______________________ V不变）；
② ______________________ P（ 不变）。（4 分）
2、 麦克斯韦速率分布函数为 ________________________________ 。_（2 分） 3、 理想气体Cp>Cu的原因是
_________________________________________________ 。_（ 2 分） 4、 晶体中四种典型的化学键是： ________________ 、 ________________ 、
__________________ 、 _________________ 。（ 4 分） 5、 在 T—S 图中画出可逆卡诺循环， 由线所围面积的物理意义是
___________________________________________________________ 。__（ 4 分） 6体积为V的容器内，装有分子质量为 mi和m2两中单原子气体，此混合理想气体处于平 衡状
态时，两种气体的内能都等于 u,则两种分子的平均速率之比 V1:V2= ____________ ;混合气体的压强等于 __________ 。
C ）
B、等温膨胀过程 D、绝热膨胀过程
7、准静态过程： __________________________________ 循环过程：
4 分）
_____ 。（ 2 分） _____ 。（ 2 分）
2
__________________________________ 8、试说明下列各含量的物理意义：①
NU f( U)dU： ___
1
②f( U )d U :
48%）
1、证明理想气体定压摩尔热容量等于定容摩尔热容量与
____ 。 （4 分）三、计算题
R之和。（10分）
2、处在空气中的肥皂泡，其半径为 r，泡外的压强为Po,求泡内的压强P,若肥皂泡的 半径从r等温地增大到R,外界对肥皂泡需要作多少功？（ 力系数为a ）
3、64克氧气，当温度为27C，体积为60升时。①经过等温膨胀，体积增至 90升；② 先经
过等压膨胀，再经过等容过程达到与①同样的终态。试求系统在①、②两种过 程所吸收的热量Q，对外所作的功A，以及内能的变化厶u各是多少？ （ 10分）
4、一隔板把容器分成相等的两部分，一边盛有质量为 m1，摩尔质量为卩1的理想气体,
另一边为真空。当抽掉隔板后，则气体就自由膨胀而充满整个容器，试求系统的熵 变。（8分）
5、燃气涡轮机内工质进行如图所示的循环过程，其中 1— 2, 3—4为绝热过程：2—3, 4
试证明这循环的效率 n为 —1为等压过程。
10分）（肥皂泡的表面长
n =1
T4 T1 T3 Ti
又可写为n =1
1
(r 1) /r P
其中
P1，
纟是绝热压缩过程的升压比，设工作物质为理想气体,Cp为常数。（10 Cv
物理学本科 《热
卷（二）
班级
姓名
学》期终试
题型 分值 -一一 24 _ 二 28 三 6 总分 100 10 10 10 12 得分 一、选择题（24%,每题4分）
1、两种不同的化学组份的混合理想气体，其状态方程为（
A、（R P2)2V
M I M 2
1 2
RT
B、(Pi P2)2V
RT
1 2
M i M 2
(」 -)RT
1 2
C、(Pi
P2)V 叫一
D、(Pi
M 1 M 2
P2)V (」 -)RT
1 2
2、关于理想气体的内能，下面说法正确的是（ A、 对应于某一状态，内能只具有一个数值 B、 当理想气体状态改变时，内能一定改变
）
C、mol数相同的各种理想气体，只要温度相同，其内能都一样 D、理想气体内能的改变总是等于 -Cv（T1 T2）
E、某给定理想气体，处在一定状态，就具有一定内能 3、 如果只用绝热方法使系统初态变到终态，则（ A、 对于联结这两态的不同绝热过程，所作的功不同 B、 对于联结这两态的所有绝热过程，所作的功都相同 C、由于没有热量交换，所以不作功 D、系统总内能不变
E、 系统内能将随不同路径而变化
4、 一定质量的理想气体，如果吸热相同，则在等值过程中，作功量多的是（ A、等容过程
B、等压过程
C、等温过程
）
）
5、 1mol理想，从同一状态出发，通过下列三种过程后，体积都从 V1增大到V2,则系统内 能增加最大的过程为（ A、绝热过程
） B、等压过程
C、等温过程 ）
6体积随温度降低而增大的物质，其熔点（ A、随外加压强增大而降低 C、不随外加压强变化而改变
B、随外加压强增大而升高
D、可能随外加压强增大而升高，也可能降低，视其化学成份而定 二、填空题（28%）
1、能量均分定理为 ___________________________________________ 。（2 分）
2、 热力学第二定律的开尔文表述 _____________________________________ 热力学第二定 律的克劳修斯表述为 ____________________________________
____________________________________________________________ （ 4 分）
3、 设一理想气体，用符号+、-、0分别表示P, V，T的增加、减少和不变。A为+表示 外界对系统作正功，Q为+表示系统吸收热量，△ u为+表示系统内能增加，试填下表： （共8分，错2格扣1分）
改变量 过程、 △ T △ V △ P A △ U Q 等压 等温 等容
绝热 4、 玻尔兹曼分子按能量分布律为 _____________________________。（ 2分） 5、 克拉伯龙方程是 __________________________________________ （ 2分） 6氮分子的有效值径为3.8X1O-10 m，则其在标准状态下的平均自由程为 ________________ 口碰撞频率为 ______________________ 。 （ 4分） 7、 晶体的宏观特性有 ____________________ 、 ___________________ : ____________________________________________ 。（ 3 分）
8、 ______________________________________________________________ 热力学第一定律表述为
其数学表达式为 __________________________________________ 。（ 3分）
三、计算题（48%）
1、 证明两绝热线不能相交。（6分） 2、 在半径r = 0.3mm的毛细管中注水， 一部分在管的下端形成水滴，其形状 可以视作半径R = 3mm球的一部分， 女口图所示，已知水的表面张力系数
a =7.3 x 10-2N/m，上端液体与毛细
管的接触角为0度，试求管中水柱的高度h 3、取mol数为S的某种理想气体， 用如下两种方式由态A过渡到态
C,如图所示，试按以下过程计算
熵的变化Sc— SA:①由A经等温过 程到达C;②由A经等容过程到达
B, 再经等压过程到达 Co（ 10分）
(10 分)
Pj
4、有N个粒子，其速率分布函数为 f(V)= ① 作速率分布函数曲线； ② 由V0求常数C;
dN NdV
0
,(Vo V 0) ,(V V。)
③ 速率处在Vi （＜ V0）附近单位速率间隔内的粒子数; ④ 速率处在Vi~V2 （＜ V0）间隔内的粒子数； ⑤ 粒子的平均速率。（10分）
5、试证明工作在高温热源 T i与低温热源T2之间的可逆卡诺热机的效率为
1 空（12 分）
Ti
物理学本科《热学》期终试卷（三）
班级 _______ 姓名 __________ 学号 __________
题型 分值 -一一 21 _ 二 29 总分 ____ 12 10 12 8 8 100
得分 一、选择题（21%，每小题3分）
1、物质在三相点时，其汽化曲线的斜率 ____ 升华曲线的斜率。（ A、大于
B、小于
C、等于
）
2、一瓶氧气，在高速运输的过程中突然被迫停止下来，则瓶内氧气的（
）
AC、压强和温度均保持不变、压强不变，温度变 4、晶体的宏观特性有 DB、压强变，温度不变、压强和温度均要变
、
3、 一个不受外界影响的“孤立系统” ，其内部发生的过程，总是（ A、 由几率大的状态向几率小的状态进行 B、 由几率小的状态向几率大的状态进行 C、 处于平衡态
）
4、 一定质量的气体在压强保持不变的情况下，温度由 50C升到100C时，其体积将改变 百分之几？（ A、15.5
）
B、13.4
C、50
5、两容器分别贮有氢气和氧气，如果压强、体积和温度都相同，则它们的分子的速率分 布是否相同？（ A、相同
）
B、不相同
C、不能确定
） D、6
6 —个水分子H2O,如果在刚性情况下，则它的自由度数为（ A、2
B、3
）
C、不变 C、5
7、冰溶解后，体积要（ A、增大
二、填空题（29%）
B、缩小
1、系统发生热传递的必要条件是 ________ 是 __________ 它的单位名称是 ________
_国际单位制中基本的热学物理量 __，国际代号为 ________ 。（ 2 分）
2、测得某种理想气体的比热容丫为1.4,其定容摩尔热容量Cv为 尔热容量CP为 ____________ （ 2分）
___________ ，定压
3、如图所示，判断过程中各物理量的正、负符号，并填入下表，规定系统对外作功
正，系统吸热Q取正号，内能增加△ U为正号，其a-b为绝热过程。（4分） 过程 A △ T Q △ U a— b b—c c— a 循环abca
__________________________________ 。 D（3 分） C、压强不变，温度变 、压强和温度均要变
5、氮分子的有效直径为3.8X10-1°m,则其在标准状态下的平均自由程为
_________________ 口碰撞频率为 ______________________ 。 （ 2分） 6冰熔解为水，其比容变 _______________ 所以，冰的熔点随外界压力增大而 ___________ （ 2 分）
7、 蒸发与沸腾都是 _______________ 象，两者相比，蒸发的特点是在 ________________________________________________________ （ 2 分）
8、 克拉伯龙方程为 _______________________ ，它可以反映相变过程的临界曲线的斜率。
（2分）
9、 一容器内贮有氧气，其压强 P=1.0atm,温度t =27C，则其单位体积内的分子数为
;氧分子的质量 ;最可几率为
;方均根速率 为 （4 分）
10、 气体从非平衡态到平衡态的过程，叫输运过程，常见的有 ______________ 、
______________________ 、 ____________________ 、 ____________________ 种过程。（2 分）
11、 麦克斯韦速率分布律为 _________________________________ 。（ 2 分）
12、 __________________________________________________________________ 热力学第一定律表述为 ______________________________________________________________
___________________________________________________ 。（2 分） 三、计算题（50%）
1、用分子运动论观点结合统计概念推导理想气体压强公式 数，「为分子平均平动动能。（12分）
2、如图所示，两个截面积相同的的连通管, 一为开管，一为闭管，原来两管内的水 银面等高，今打开活塞使水银漏掉一些，
因此开管内水银下降了 h,问闭管内水银面下降了多少？设原来闭管内水银面上空气柱 的高度h0和大气压强P0已知。（10分）
2
P=- n， n为单位体积的分子 3
4、晶体的宏观特性有 、
3、0.32kg氧气作如图所示的abcda循环，设
5
V22V1
P
a I d
=，求循环效率。设C=2R，ab、cd为等
过程，be、da为等容过程。（12分）
4、如图内半径r = 0.40mm的毛细管中注水，一部 水在管的下端形成一水滴，其形状可以认为是半 为R=4mm的球的一部分，求管中水柱的高度 h,水的表面张力系数 分）
Ti=300k
2=200k
a =7.3 x 10N/m 。（8
-2
Vi
B
1 r
5、质量为8.0克的氧气（分子为刚性模型） ，在由温度
t!=80C，体积
Vi=10升，变成温度V2=300C，体积V2=40升的过程中熵变为多少？ （ 8分）
物理学本科《热学》期终试卷（四）
班级 _______ 姓名 ___________ 学号 _________
题型 分值 -一一 21 _ 二 29 总分 ____ 10 10 12 10 8 100
得分 、选择题（21%,每小题3分）
1、 在夏天，池塘、湖和海水等处水的温度，总是比周围空气的温度（ A、高
B、低
C、一样
）
2、 由P, V , T描写的理想气体，在等容、等压、等温的过程中能独立改变的状态参量数 目是（ A、1个
）
B、2个
C、3个
3、两个相同的容器都装有氧气，以一玻动管相通，管中用一水银滴作活塞，当左边容器 的温度为0C而右边为20 C
时，水银滴刚好在玻动管的中央而维持 平衡，如果左边升到10C，而右边升到 30C，则水银滴将作怎样移动（ ） A、向左 B、向右
C、不动
4、 质量为14克的氮气，当压强为1atm,体积为8310cm3时，其分子的平均平动动能是 （）
A、4.14X 10-21 （J）
B、1.38X 10-21 （J）
C、4.86X 10-21 （J）
T1降至T2,则系统放热
5、 一摩尔理想气体从同一状态出发，通过下列三个过程，温度从 最大的过程为（ ） A、等压过程
B、等容过程
C、绝热过程
）
6、 理想气体在等容过程中，其分子平均自由程与温度关系为（ A、成正比
B、成反比
C、无关
7、 一个CO2分子，如果在刚性情况下，则它的自由度数为（ A、 6
B、 5
C、 4
D、 3
）
二、填空题（ 29%）
1、 热学是物理学的一个重要部分，是研究 ______________ 的理论。（ 2 分）
2、 一支刻度均匀的温度计，在水的冰点示数为 5°，沸点时示数为95°，用它测量40°C 的物体，所得示数是 ________ 。 （2 分）
3、 物体的温度恒定，用华氏温度计测得为 167.00° F,用摄氏温度测得的数值应当为
__________ C,折算成理想气体温度计的温度为 __________ Ko（ 2分）
4、 能量均分定理为 __________________________________________ 。_ （ 2 分） 5、 由分子运动论得到理想气体压强公式： ____________ ，气体压强的微观本质是
____________________________________________ o_ （ 2 分）
6 f（v）为麦克斯韦速率分布函数，N为系统内的分子总数。则 Nf（v）dv的物理意义是
5 6 7 8 9
v
vf （v）dv的物理意义是 _ （ 2分）
1
7 若取氧气分子的有效直径d=3.5X 10-10米，则氧气分子在标准状态下的平均自由程为 _____________ 和碰撞频率为 _________________ （ 2 分） 8 晶体中四种典型的化学键是 _____________ 、 ______________ 、 ________________ 、 _______________ （ 4 分） 9 液晶的特点是 ________________________ 、 ________________________ 、 ______________________________ （3分）
10、 一级相变的普遍特征是 _______________ 和 ________________________ , 物质相变时的温度与 ________________ 目对应。（3分）
11、 液体表面张力系数的大小，主要由 _______________ 定，还与相邻物质种类有关；并 随液体的 _______________ 减少；还与液体所含杂质有关。使液体表面张力系数减少的 物质称为 _______________ （ 3分）
12、 __________________________________________________________________ 热力学第二定律的开尔文表述是 _____________________________________________________
克苏修斯表述是 ______________________ ____________ （ 2 分）
三、计算题（50%）
1、 N个假想的气体分子，其速率分布如图所示（当
V>2Vo时，粒子数为零）
① 由N和Vo求a；②求速率在1.5 Vo到2.0 Vo之 数；③求分子的平均速率。（10分）
20cm,竖直将开口端插入水中，问插入水一段长 时，恰好管内外水面在同一水平面上。已知大气压强 2、 一端封闭的玻璃毛细管，内径 d为2.0X 10-5m,
间的分子
Vo
管长I为 度为多少
P°=1.013X 105Pa,水的 a =73 X
10-3Nm-1，接触角 B =0。（ 10 分） 3、理想气体经历了如图所示的循环过程,
① 等温过程bc的功Abc； ② a、b两态的内能变化； ③ 循环过程的净功A ； ④ 循环效率耳。（12分） 4、10千克20 E的水在等压条件下变为
250C的过热
蒸汽，已知水的定压比热为4187J/kg.K，蒸汽的定压比热为1670 J/kg.K，水的汽化热 为22.5X 105J/kg试计算熵的增加量.（10分）
5、一气缸内贮有理想气体，气体的压强，摩尔体积和温度分别为Po,Vo和To,现将气缸加热，使 气体的压强和体积同时增大，设在这过程中，气体的压强和摩尔体积V满足下列关系 式:P=KV,其中K为常数.
① 求常数K，将结果用Po,To和R表示；
② 设To=2OOK，当摩尔体积增大到2 Vo时，气体的温度是多高？（ 8 分）
物理学本科《热学》期终试卷（五）
班级 ________ 姓名 __________ 学号 __________
题型 分值 -一一 24 二 二 30 三 三 8 总分 100 8 10 10 10 得分 一、选择题（24%,每小题3分）
1、设!、 2为两种不同理想气体的分子质量，.v2、.V；分别为它们的方均根速率，则
在气体温度相等的情况下，下列那个关系式是正确的
■ 2
2、理想气体在等容过程中，其分子平均自由程与温度关系为（ ）
3、某理想气体状态变化时，内能随压强的变化关系如图中的直线 AB所示，贝U A到B的
变化过程一定是（ ）
A、等压过程 B、等容过程 C、等温过程
D、绝热过程
4、下列说法中正确是（
）
A、物体的温度越高，则热量越多 B、 物体在一定状态时，具有一定的热量
C、 物体的温度愈高，则其内能越大
5、由理想气体的状态方程可知，对一定量理想气体的等容过程，下列适用的方程是
A、 pdv+vdp=O C、pdv= RdT
M
B、 pdv vdp 0 D、vdp= RdT
M
6若高温热源的温度为低温热源度的 m倍，以理想气体为工质的卡诺热机工作于上述 高、低温热源之间，则从高温热源吸收的热量与向低温热源放出的热量之比为（
八 m 1
）
r m 1
m
小 小
，
A、 B、
m
C、m D、m-1
7、设a为气体分子的方均根速率，p为气体的质量密度，则按气体动理论，理想气体的压强 P为（ ） A、P= a2
a2
D、
8、一容积不变的容器内充有一定量的某种理想气体，其分子的平均速率为 气体分子的平均速率提高到原来的两倍，则（ A、 温度提高到原来的两倍，压强提高到原来的四倍 B、 温度提高到原来的两倍，压强提高到原来的两倍 C、 温度提高到原来的两倍，压强提高到原来的两倍 D、 温度提高到原来的四倍，压强提高到原来的四倍 二、填空题（30%）
1、 写出下列各量的物理意义：
v
v，若将该理想
）
f（v）dv表示
1 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
___________________________________________________________ 0 f （v）dv 表 示 ____________________________________________ 。（ 4分）
2、 容积为4升的容器中盛有1.03X 1023个的氢分子，如果气体的压强为1atm，贝U氢分子的
方均根速率为 _________________ ;氢气的温度为 ____________ 。（ 2分）
3、 计算空气分子在标准状态下的平均自由程为 ______________ 口碰撞频率为 ___________ o
（已知分子的有效直径d=3.5X 10-10m，空气的平均分子量为29）。（ 4分）
A、 pdv+vdp=O B、 pdv vdp 0
4、 晶体的宏观特性有 ____________ 、 _____________ 、 ___________ （ 3分）
5、晶体中常见的四种典型的结合力分别为 _______________ 、 _____________ 、 _______________ 、 _______________ （ 2 分）
6 液体的彻体性质包括 ______________ 、 _______________ 、 _____________ 、 _______________ 、 _____________ （ 2 分）
7、 两瓶质量相同，温度相同的气体 （氧、氢）随车运动，当车突然停止时，它们的温度增 量之比△ TO2 : △ TH2 = ______________ 。 （ 2 分）
8、 如图所示，判断过程中各物理量的正、负符号，并填入下表，规定系统对外作功 正，系统吸热Q取正号，内能增加△ U取正号。（4分）
过程 A取
A △ T Q △ U a— b b—c c— a 循环abca 9、 蒸发与沸腾都是 _________________ 象，两者相比，蒸发的特点是 _______________________________________________________ （ 2 分）
10、 系统发生热传递的必要条件是 _________________ ，国际单位制中，基本的热学物理 量是 _______________ ，它的单位名称是 _______________ ， 国际代号为 _______________ （ 2 分）
11、 __________________________________________________________________ 气体从非平衡态到平衡态的过程，叫做输运过程，常见的 _______________________________ 、 _________________ 、 _____________ 种过程。（3分） 三、计算题（46%）
1、 一端封闭的玻璃管长 仁70.0cm，贮有空气，气柱上面有一段长为 h=20.0cm的水银柱, 将气柱封住，水银面与管口对齐，今将玻璃管的开口端用玻璃片盖住，轻轻倒转后再除 去玻璃片，因而使一部分水银漏出，当大气压为 （8分）
2、 体积为V1，温度为T1的1mol双原子分子（C=R ）的理想气体，经下列过程后体积
5
75.0cmHg,留在管内的水银柱有多高？
2
膨胀为V2：①可逆等温膨胀；②向真空自由膨胀；③节流膨胀；④可逆绝热膨胀。求在 此四种情况下，理想气体的内能、温度及熵的变化。（8分）
3、一摩尔非刚性双原分子的理想气体，经历如图所示的一个循环，求此循环的效率 (10
分
）
证明绝热线与等温线不能相交于两点。 4、
5、 N个假想的气体分子，其速率分布如图 N和vo求a；
②求速率在1.5v0和2v0之间的分子数;
速率。（10分）
（10 分） 所示，求：①由
③求分子的平均
物理学本科《热学》期终试卷（六）
班级 ________ 姓名 __________ 学号 __________
总分 100
题型 -一一 _ 二 _ 三 分值 24 30 10 10 8 8 10 得分
、选择题（24%，每小题3分）
1、 理想气体在等压过程中，其分子平均自由程与温度的关系为（
）
A、成正比 B、成反比 C、无关
2、 热力学系统经绝热过程，系统的熵（ ）
A、增加 B、减少 C、不变
D、可以增加也可以减少 E、可以增加也可以不变
3、 两种理想气体的温度相同，摩尔数也相同，则它们的内能（ ）
4、一隔板把长方形容器分成容积相等的两部分，一边装 CO2，另一边装H2,两边气体的
A、相同 B、不同 C、可以相同也可以不同
质量相同，温度也相同，设隔板与器壁之间无摩擦，贝U隔板（ A、不动 B、向右移动 C、向左移动 ）
5、对处于平衡态下一定量的理想气体，关于 列四种说法中正确的是（
）
COs 缶
内能的含义，下
A、内能是气体所有分子平均平动动能的总 B、 气体处于一定状态，就有一定内能 C、 对应某状态，内能可能有两个或两个以上的值
和
D、当理想气体的状态改变时，内能一定随着改变 6如果一定量理想气体的体积和压强依照
V二-■的规律变化，式中a为常量。当气体从
v'P
Vi膨胀到V2时，温度V1和V2之间的关系为（ ）
A、Ti> T2 B、Ti=T2 C、Ti< T2 D、不能确定 7、有两瓶气体，分别是氦气和氮气，它们的压强、温度均相同，但体积不同。贝U它们的 分子数密度分别为ni、n2气体密度i、 ( A、 B、 C、 D
、
2
和单位体积气体的内能Ui/Vi、U2/V2有关系
)
ni ni ni ni
n2
， ， , ,
i
2
，Ui/Vi= U2/V2 ，U2/V2 >Ui/Vi
2
n2i
2
n2 i
，U2/V2 >Ui/Vi
n2 i
2 ，Ui/Vi =U2/V2
AB所示，则气体的状态变
8、某理想气体状态变化时，内能随温度的变化关系如图中直线 化过程是（
）
A、 一定是等压过程 B、 一定是等容过程 C、 一定是绝热过程 D、 上述过程均可能发生 二、填空题（30%）
1、图中画有斜线的面积表示 _____________ _________________ ;分布曲线下包围 总面积表示 _______________
U
T
因为某气体在一定温度时的速率分布曲 线。（4分）
2、 计算氧气分子在标准状态下的平均自由程为 _________________ 口碰撞频率为 。（已知分子的有效直径d=3.5X 101°m，氧气的分子量为32）。（4分） 3、 晶体可分为 _______ 中晶系和 ___________ 中空间点阵。（2分）
4、 热力学第二定律的开尔文表述为 ______________________________________
______________________________________________________ 克劳修斯表述为 （4 分）
5、 温度为27.0°C时，氮气分子的最可几速率 Vp= _________ 平均速率 V = ____________ ,方均根速率QV = ________________________ 。 （ 3分）
6 液体的微观结构具有 ________________ 和 _________________ ■勺特点，液体中热运动的主 要形式是 _________________ 。 （ 3分）
7、单元系一级相变具有 ______________________ 和 _____________________ ■勺特征。（2分）
8克拉伯龙方程的表达式为 ______________________________________ （ 2分） 9、 平衡态是指 ______________________________________________ o_ （2分） 10、 气体内部能够发生输运过程是由于 ____________________ 和 ________
引起的。（2 分）
11、学习热学课程，是态函数的物理量有
。（可举2个以上）
(2 分) 三、计算题（46%）
1、一摩尔的单原子理想气体自 A点起始，沿顺时针方向完成一个循环，如图所示，求此
循环效率。（10分）
2、在一个大气压下，30克-40C的 的水蒸汽，设冰和水的热容量为常 程的熵变化值△ S。［设冰的比热为
p* P (atio)
冰变为100C 数，求上述过
A!
的熔解热为80卡/克，水的汽化热为 分）
3、试证两绝热线不能相交。（8分）
4、一容器内贮有氢气，其压强为 p=1.0atm,温度为t=27C ,求:
539 卡 /克 ] (10
①单位体积内的分子数；②氢气的密度；③氢分子的质量;
④分子的平均平动动能。（8分）
5、用麦克斯韦速度分布律求每秒碰到单位面积器壁上的气体分子数。
1 2
[已知 f（Vx）dVx ^~m e mVx/2kT dVx ] （ 10 分）
物理学本科《热学》期终试卷（七）
班级 _______ 姓名 ___________ 学号 _________
题型 分值 -一一 18 _ 二 36 三 12 总分 12 12 10 100 得分 、选择题（18%，每小题2分）
1、两个相同的容器都装有氢气，以一玻璃 管相通，管中用一水银滴作活塞。当左边 容器的温度0C而右边为20C时，水银滴 刚好在玻璃管的中央而保持平衡。若将两 个容器中的气体温度都升高10C时，水银 滴将会（ A、向左移动
）
B、向右移动
C、不动
2、气体处于平衡态时，下列哪种说法不正确的是（ A、气体分子的平均速度为零 C、气体分子的平均动能不为零
B、气体分子的平均动量为零 D、气体分子的平均速度为
8KT
3、两瓶不同种类的气体，它们的温度和压强相同，但体积不同，则（ A、 单位体积内的分子数是不相同的 B、 单位体积内气体质量是不相同的
C、单位体积内气体分子的总平均平动能是不相同 4、若气体分子速率分布曲线如右图所示，图中 A、B两部分面积相等，则vo表示（ A、最可几速率
）
）
B、方均根速率
C、 平均速率
D、 大于和小于V。的分子数各占一半 5、下图所示的循环由等温、等压及等容组成， 欲求循环效率，应该用下面哪个式子才对（
iT
A
Q1 Q3
C、
A Qi Q 3 Q2
6被绝热材料包围的容器内现隔为两半，左边是理
想气
体，右边是真空，如果把隔板抽出，气体将自由膨胀，达到平衡后则（
A、温度不变，熵不变 C、温度不变，熵增加
B、温度降低，熵增加 D、温度升高，熵增加
7、理想气体不能通过相变成为液体是因为（
A、粒子间无相互作用 C、粒子无体积大小
B、粒子之间无碰撞 D、系统的体积有限
。
Ti
8、某甲说：“由热力学第一定律可以证明理想气体可逆卡诺循环的效率
某乙说“由热力学第一定律可以证明任何可逆卡诺循环的效率都等于
T2 ”
Ti
某丙说“由热力学第一定律可以证明任何热机的效率不可能等于 A、三个人所说的都不对 C、甲和乙说的对，丙说的不对
T 。（）
B、三个人所说的都对
D、甲说的对，乙和丙说的不对
R的球型液膜，则液膜内外的压强差 P外一P内
9、表面张力系数为a的液体形成一个半径为
等于（）
4 B、一
R R 、填空题（36%）
2
1、如图所示，Ti和T2为等温线,
C、
I'——U为绝热过程，试判
断I'
U'过程的比热Ci为
_______ I〃——U过程的比
热为 _________ 。（填 “ +” （4 分）
2、 在右面的T――V图上画出（1）等容过 程； 压过程；（3）等温过程；
（2）等
、“ -”“0” ）
（4）绝热过程
的过程曲线。（4分）
3、 标准状态下的22.4升氧气和22.4升的氦气相 则氦原子的平均能量是 __________ 氧分子的平
混合， 均能量
是 ___________ 气所具有的内能与系统总内能之比为 _____________ 。（分子看作刚性）（4 分）
4、 在三种输运现象中，粘滞现象输运的是 __________ ；热传导现象输运的是 ___________ ；扩散现象输运的是 _______ 。（ 4分）
5、 对理想气体绝热自由膨胀过程不能应用 PV =C（C为常数）常数这个公式的原因是 _____________ （ 4 分）
6应用热力学第二定律就把物质的状态方程和内能或焓联系起来，分别可以得到
（4 分）
7、晶体中将粒子结合在一起的力称为化学键，化学键有 _________ : _______ 、 ________ 类。（4 分）
8、 有一直径为0.5mm的细玻璃管的一端垂直浸入水中，水的表面张力系数a
=7.3X
10-2N/m，水与玻璃的接触角B =0,则管子内的水面会 _________ ，其高度等于 ______ o （4 分）
9、 压强为760mmHg时水在100C沸腾，此时水的汽化热为 2.26X 106J/kg，比容为 1.671m3/kg，则在压强为770mmHg时水的沸点为 ______ 。（ 4分）
三、计算题（46%）
1、假定分子数为N的气体分子的速率分布如 下图所示，试求：
（1） 最可几速率； （2） 由N和Vo求a值； （3） 平均速率；（12分） （4） 分布在0~V°的分子数
2
2、1mol非刚性双原子分子的理想气体，经历 循环过程，其中AB段是直线。 试求：
（1） 在AB过程中内能的变化量； （2） 此循环过程对外作的净功； （3） 循环效率。（12分）
如图所示的
Vi 2Vx
3、一刚性盒子中有温度为 To的1mol空气，一致冷机工作于温度为 To的热源和刚性盒子 之间，致冷机从热源中抽取热量，把刚性盒子内的空气由 容热容量为Cv常数，刚性盒子的热容量忽略不计。 试求：（1）盒内空气熵的改变；
（2）外界对致冷机作的最小功。（10分）
4、气压计因毛细现象而读数不准，已知水银的表面张力系数a
=0.49N/m气压计玻管直径 To升温到T1，已知空气的定
为d=2X 10-3m,设某日，测量出大气压的水银柱高度为 h=0.7128m,试求： （1） 若不考虑毛细现象，大气压强是多少？ （2） 若考虑毛细现象，大气压强又是多少？
（3） 欲使气压计的读数因毛细现象而产生的误差小于 1 X 10-4m水银柱，那么气压计玻管
的最小内径为多大？
已知水银与玻管的接触角为B =n，水银密度p =13.6X 103kg/m3 。 （12 分）
物理学本科《热学》期终试卷（八）
班级 _______ 姓名 ___________ 学号 _________
题型
-一一 二 二 总分
分值 18 36 12 12 10 12 100
得分 、选择题（18%，每小题2分） 1、如右图所示，把一个长方形容器用一隔板分开 的两部分，一边装二氧化碳，另一边装氢气，两 量相同，温度也相同，隔板与器壁之间无摩擦， 会（ ） A、向右移动
B、向左移动
C、保持不动
）
D、无法判断
g T 纟 T 为容积相等 边气体的质 那么隔板将
HE 2、气体处于平衡态时，按统计规律可得（
A、VF V2 V2
B、vx vy vz
C、 V = 0
■8KT
:m
3、 有时候热水瓶的塞子会自动跳出来，其原因是（ A、 热水温度过高，且盛得过满 B、 未盛满，且晃动，热水波冲击塞子
）
C、 未盛满，这空余部分的空气受热，温度升高，以致压强增大 4、 在恒定不变的压强下，气体分子的平均碰撞次数 Z与温度T的关系为（ A、与,T成正比 C、与T成正比
B、与,T成反比 D、与T成反比
）
5、如图所示，设热力学系经历一个由 b-一a的准静态过程，a, b两点在同一绝热线上， 该系统在b—c— a过程中（ A、只吸热，不放热
）
B、只放热，不吸热
C、 有的阶段吸热，有的阶段放热，净吸热为正值 D、 有的阶段吸热，有的阶段放热，净吸热为负值
6刚性绝热壁构成一封闭容器，内部被隔板分隔为两部分，体积分别为
V1和V2,体积
V1中充有一定量的理想气体，其温度为 T,熵为S，体积V2是真空，现抽掉隔板，气体 向真空部分膨胀而充满体积 V什V2，温为P',熵为S',前后二状态相比，有（ ）
C、T' < T 且 S' =S D、T' < T 且 S' > S
A、T' =T 且 S' =S B、T' =T，且 S' >S
7、甲说：“功可以完全变为热，但热不能完全变为功。”乙说：“热量不能从低温物体 传到高温物体。”丙说：“一个热力学系统的熵永不减少。”则 A、三人说法都不正确 C、甲说的对，其余都错 E、丙说的对，其余都错
8、两铅垂玻璃平板间距离为0.50mm,将其部分浸入水中，水的表面张力系数为a =7.3X 10-2N/m，水与玻璃的接触角为零。则两板间水上升高度为（ A、1.5X 10-2 m C、4.5X 10-2 m
B、3.0X 10-2 m D、6.0X 10-2 m
）
B、三人说法都正确 D、乙说的对，其余都错
（
）
9、理想气体不能通过相变成为液体是因为（ A、粒子无体积大小
粒子间无碰撞 粒子之间无相互作用
C、系统的体积有限 、填空题（36%）
1、1mol氧气和2mol氦气组成混合气体，在标准状态下，氧分子的平均能量为
，氦原子的平均能量为
子作刚性处理）（4分）
2、如右图所示，理想气体从同一等温线分别 过程ba和两个多方过程ca、da到达相同的末 ca过程的热容量为
，da过程的热容
i a 经历一绝热 态。试判断 量为
\\ 。（填正、负、零）（4分）
0 3、右图所示为麦克斯韦速率分布曲线,
中A，B两部分面积相等，试说明图 V0的物理意义是
VVo
图 中
4、在标准状态下氢气的粘滞系数为 8.40 10-6kg • m-1 s-1，则氢气的平均自由程为
4 分)
5、绝热过程方程PV =C适用的条件是
飞X
，氢分子的有效直径
__________________ 。 （4 分）
6在温熵图中画出可逆卡诺循环，曲线所 围面积的物理意义是 __________________ ____________________________ 。（4 分） 7、一摩尔单原子理想气体，在一个大气恒 下，从0C被加热到100C，该气体的熵变 是 ___________________ 。（4分）
8、根据原胞各边所夹的角度，各边的长短，将晶体分为
晶系，又根据结点在原
（4 分）
胞中排列的情况，把空间点阵分为 种类型
9、已知水的熔解热为l=3.34X 10-3J/ kg,冰的比容为 1.0905X 10-3m3/ kg,水的比容为 1.000 （4分）
x 10-3m2 3/ kg,要使冰熔点降低「C,需加 ______ 力
三、计算题（46%）
a
v v。
v vg
v°
v 2Vg 2v°
1、设有N个粒子，其速率分布函数：f（v） 2a —v
0
v。
（1）作出速率分布曲线；（2）由N和v°求a值；（3）求最可几速率; （4）求平均速率；（5）求速率大于旦的分子数。（12分）
2
Vt
放热？
105Pa,温度为300K，经历一不可逆绝热
过程后达压强2x 105Pa的终态，在此不可逆绝热过程中，外界对气体作功
2078J。试计
（1） 气体初、终态的体积； （2） 气体熵的改变。（10分）
4、玻璃管的内直径为d=2.0X10-5m,长为l=0.2m,垂直插入水中，管的上端是封闭的。问 插入水面下的那一段长度应为多少，才能使管内外水面一样高？已知大气压 105N/m2，水与玻璃的接触角B = 0。
（12 分）
Po=1.O13X
物理学本科《热学》期终试卷（九）
班级 ________ 姓名 __________ 学号 __________
题型 分值 -一一 18 _ 二 32 总分 ___ 10 12 10 10 8 100
得分 、选择题（18%,每小题3分）
两温度计）
1、
用同种标度方法定标，用来测量同一物体的温度，其数值必然（ A、相同
B、不同
C、不一定
2、 在理想气体所经历的准静态过程中，若状态方程的微分形式是 p • dv= 丫 RdT，贝U必然
是下列那个过程。（ A、等温
） B、等容
C、等压
3、 一定量的理想气体，等容加热时，气体分子平均速率随温度的升高而 a，分子平均碰撞频率随温度升高而 b_，在a与b空格中分别是（ A、增大，减少 B、减少，增大
C、增大，增大
D、减少，减少
）
4、 气体的临界状态就是临界温度下气液共存时饱和汽压 —的状态（） A、最小
B、最大
C、不确定
）
5、 范德瓦尔斯气体比较接边受际气体，主要是考虑到气体分子的 _____ 和 _____ 。（ A、压强，体积
B、体积，相互作用
C、压强，温度
）
6单晶体的物理性质必定是 __________ 的，这是微观结构特性的反映。（
A、各向同性 二、填空题（32%）
B、各向异性
C、不一定
1、 液体的饱和蒸汽压强与液体的 __________ 和 ________ 关，而与蒸汽的 ________ 无 关。（3分）
2、 晶体可分为 ___________ 和 __________ 类，晶体最基本的特性是 ______
________ 表征晶体粒子空间排列 __________ 性和对称性的点系称为空间点阵。（2分） 3、 液体表面张力系数的大小，主要由 ________________ 定，还与相邻物质种类有关；并 随液体的 _____________ 减少；还与液体所含的杂质有关，使液体表面张力系数减少 的物质称为 ___________________ 。 （ 3 分）
4、 实际气体的内能是其中所有分子 ________________________ 口分子之间的 __________________ '勺总和。（2分）
5、某种气体在27C、1atm时，分子平均碰撞频率为6.3X 109S-1，若温度不变，压强降至 1.0X 10-3mmHg,其平均碰撞频率为 ____ 温度成 _______ 比（填正或反）。（3分） &氮气为刚性分子组成的理想气体，其分 由度数为 _____ ;转动自由度数为 子内原子间的振动自由系数为 _______ 。 7、如图所示为麦克斯韦速率分布曲线， 其中斜线划出的曲边梯形面积的物理 意义是 _________________________
__________________________________________________________ （2 分） 8、 在标准状态下的氧气分子平均平动能 __________________ ，方均根速率为 ____________ ，在10-6mm3内含有个 ______________ 子。（3 分）
9、 试举出三种不可逆过程的实例：① __________________________________ ② ___________________________ ;③ ________________________。（3 分）
10、 熵的变化反映了系统所经历过程的某种性质，自然界一切与热现象有关的实际宏观过 程都是 _____________________ 程，孤立系统内的总的熵变都是 ___________________ （填 增加、不变或减少）。（2分）
11、理想气体在准静态过程中，热力学第一定律的数学表达式为
，气体压强恒定，分子平均自由程与气体
_____________ , 一定量的理想气体，从同一态分别经历等温、等压和绝热过程，使气 体体积增加一倍，其中以 ______ 程，气体对外作功最大； _______ 程对外作功最小 （3分）
12、建立一种经验温标，需要选择 ____________________________________ ； __________________ ； ___________ 统称为温标的三要素。（3 分） 三、计算题（50%）
1、由热力学第一定律和理想气体状态方程，导出理想气体绝热过程方程
PV二常量。（10分） 2、假想的气体系统内有N个分子，速率分布曲线由图给出，试求:
Y
① 速率分布函数的表达式；
② 已知N和Vo,试从它们表出常数a； ③ 在1.5VP和2.0V P之间的分子数△ N ; ④ 平均速率V o （12分）
3、 如图所示的循环过程中，设 T1=27C,
T2=27C，问燃烧50kg汽油可得到多 少功,已知汽油的燃烧值为4.69X 107J/ kg, 气体可看作理想气体。（10分） 4、 如图所示为一粗细均匀的J形管，其左端
tNf(V)
右侧和大气相通，已知大气压强为 75cmHg，h1=80cm,h2=200cm,今从J形管右侧灌入水 银，问当右侧灌满水银时，左侧的水银柱有多高，设温度保持不变，空气可看作理想气 体，设图中J形管水平部分的容积可忽略。（10分） 5、求理想气体态函数熵。（8分）
物理学本科《热学》期终试卷（十）
班级 ________ 姓名 __________ 学号 __________
题型 分值 -一一 18 二 32 二 总分 8 10 10 12
10 100 得分 、选择题（18%，每小题3分）
1、系统A和B原来各自处平衡态，现使它们互相接触，当 VA保持不变，PA增大时，VB 和PB都不发生变化，则两系统接触部分是绝热的还是透热的（ A、透热
B、绝热
C、两者都可能
）
2、 在理想气体所经历的静态过程中，若状态方程的微分形式是 Vdp= 丫 RdT则必然是下列 那个过程（ A、等温
）
B、等容
C、等压
3、 下列过程是否可逆，①在恒温下加热使水蒸发；②由外界作功，设法使水在恒温下蒸 发（ ）
A、①可逆，②可逆 C、①可逆，②不可逆
B、①不可逆，②不可逆 D、①不可逆，②可逆
4、质量相等的氧、氦、二氧化碳分别贮在容积相同的容量内，初始温度相等，则 ___________ 的初始压强最大。（ A、氧气
） B、二氧化碳
C、氦气
5、下列说法那一个是正确的：①液体在粗管内没有毛现象，因为这种液面内没有表面张 力；②表面张力系数不仅与液体种类有关，还与液面形状有关。（ A、①错，②错 C、①错，②对
）
B、①对，②错 D、①对，②对
V，若将该理
6 —容积不变的容器内充有一定量的某种理想气体，其分子的平均速率为 想气体分子的平均速率提高到原来的两倍，则（ A、 温度提高到原来2倍, 压强提高到原来的4倍 B、 温度提高到原来4倍, 压强提高到原来的2倍 C、 温度提高到原来2倍, 压强提高到原来的2倍 D、 温度提高到原来4倍, 压强提高到原来的4倍
）
、填空题（32%）
1、速率分布函数f（v）的物理意义是 ____________________________________
V2
____________________ ; Nf （v）dv的物理意义 ______________________
Vi
__________________________________________ 2_ （ 4 分）
2、分子运动论的三个基本点是 ___________________________________________
___________________________________ 。_ （ 3 分）
3、 测得某种理想气体的比热容比r为1.4，其定容摩尔容Cv为 ___________ , 定压摩尔热容Cp为 ________________ 。 （ 2分）
4、 一级相变的普遍特征是 ________________ 和 ________________ 。 （2分） 5、 气体从非平衡态到平衡态的过程，叫做气体的输运过程，常见的有
___________________ 、 ________________ 、 __________________ 、三种过程。（ 3 分）
6、 热力学第二定律的克劳修斯表述是 _______________________________ _______________________________________________________ 。 _（ 2 分）
7、 质量为0.056kg氦气（看作理想气体），等压加热使其温度由7C升到27C,它的内能增 加了 _______________ ,对外作功 ____________ 氦, 气吸热 ________ 。（ 3 分）
8、 量热的基本方法是 ________________ ,必须测出的物理量有 _______ 和 _______ ,必须使用的仪器有 _______ 、 __________ 和 ________ 。 （5分） 9、 使晶体中粒子结合在一起的力，称为化学键，它是决定晶体基本性质的根本原因，主 要有 _________ 、 _________ 、 ________ 、 _______ 四种结合方式。（ 4 分）
10、 液体的彻体性质有 _________ 、 __________ 、 ________ 、 ________ 和粘滞性等 5 种形式。（ 2 分）
11、 一个不受外界影响的“孤立系统”，其内部发生的过程，总是由几率 ______ 的状态向几 率 _____ 的状态进行，由包含微观状态数目 ______ 的宏观状态向包含微观状态数目 ______ 的宏观状态进行。（ 2 分） 三、计算题（ 50%）
1、一容器内贮有氮气（ 28g/mol）,其压强为p=1.0atm,温度为t=27°C，求：①单位体 积内的分子数；②氮气的密度；③氮分子的质量；④分子间的平均距离；⑤分子的平均 平动动能。（ 10分）
2、初温度100C，质量为1kg的铝块，掉入0C的水中，水的质量为3kg，不计水的蒸发
求铝、水和系统的熵变（铝的比热容 3、假设理想气体定容摩尔热容为5R,
2 示的abcda循环，da、be为等温过 为等容过程，求：
Ci=0.91J/g・ k-1)0( 10 分)
经过如图所 程，ab、ca
① a、b两态内能的变化厶Uba? ② 循环效率no（ 12分）
4、一端封闭的玻璃管长l=70.0cm,贮有空气，气柱上面有一段长为 h=20.0cm的水银柱, 将气柱封住，水银面与管口对齐，今将玻璃管的开口端用玻璃片盖住，轻轻倒转后再除 去玻璃片，因而，使一部分水银漏出，当大气压为 多少长？（ 8分）
1
75.0cmHg时，留在管内的水银柱有
5、根据Maxwell速率分布律求分子速率倒数的平均值 -。（10分）
v
物理学本科《热学》期终试卷（^一）
班级 ________ 姓名 __________ 学号 __________
2、范德瓦尔斯气体比较接近实际气体，主要是考虑到气体分子的 ______ 和 _____ o（ ） A、压强，体积
B、压强，温度计
C、体积，相互作用
3、质量相等的氧、氦、二氧化碳分别贮在容积相同的容器内，初始温度相等，则 _______ 的 初始压强最小。（
A、氧气 B、二氧化碳 C、氦气
）
4、 一瓶氢气，在高速运输的过程中突然被迫停止下来，则瓶内氢气的（ A、压强和温度均保持不变 C、压强不变，温度变
B、压强变，温度不变 D、压强和温度都要变
5、 一定质量的理想气体，如果吸热相同，则在下列等值过程中，作功最多的是（ A、等容过程
B、等压过程
）
C、等温过程
）
6、 下列说法中正确的是（
A、 物体的温度越高，则热量越多 B、 物体在一定状态时，具有一定的热量 C、 物体的温度愈高，则其内能越大
D 、物体的内能愈大，则具有的热量越多 二、填空题（ 32%）
v
2
1、写出下列各量的物理意义 vf（v）dv表示 ________________________
0 f（v）dv 表示 ___________________________________________ 。_（ 4 分）
2、计算氮气分子在标准状态下的平均自由程为 ________________________ 和碰撞频率为 _________________ （已知分子的有效直径d=2.8XlO-1° m,氮气分子的分子量为 28）。（2 分）
3、 两瓶质量相同、温度相同的气体 （氮、氢） 随车运动，当车突然停止时，它们的温度增 量之比△ TN： △ TH = ___________________ 。 （ 2 分）
4、 气体从非平衡态到平衡态的过程 ,叫做输运过程 ,常见的有 _____________ 、 ____________ 、 ____________ 三种过程。（ 3 分）
5、 液体的循观结构具有 ____________ 和 ___________ 的特点，液体中热运动的主要形式是 _____________________ 。（ 3 分）
6、 平衡态是指 _____________________________________________ 。_ （ 2 分）
7、 在热学课程中，是态函数的物理量有 _________________________ （可举 2个以上）。（2 分）
&理想气体CP>CV的原因是 ____________________________________ （ 2分）
9、设理想气体，用符号+、-、0分别表示P, V, T的增加、减少和不变，A为+表示外界 对系统作正功，Q为+表示系统吸收热量，△ U为+表示系统增加内能增加试填下表：（5 分）
改变量 过程、\\^^ △ T △ V △ P A △ U Q 等压 — 等温 + 等容 — 绝热 — 10、 一级相变的普遍特征是 _______________ 和 ______________ （ 2分）
11、 氧气为刚性分子组成的理想气体，其分子的平衡自由度数为 ___________ 转动自由度 数为 ______________ 分子内原子间的振动自由度数为 ____________ 。（3分） 12、 标准状态下22.4升氧气和22.4升的氦气相混合，则氦原子的平均能量是 _____________ 氧分子的平均能量是 ___________ （ 2 分） 三、计算题（50%）
1、 一氧气瓶的容积是32升，其中氧气的压强130atm，规定瓶内氧气压强降到10 atm时就 得充气，以免混入其它气体而需洗瓶，今有一玻璃室，每天需用 瓶氧气能用几天。（10分）
2、 一容器内贮有氧气，其压强为 P=1.0atm,温度为t=27C,求：
①单位体积内的分子数：②氧气的密度；③氧分子的质量；④分子的平均距离；⑤分 子的平均平动动能。（10分）
3、 有N个粒子，其速率分布函数为f（v）= - C,（v0 v 0）
dN
1atm氧气400升，问一
Ndv
f(v)=0，(v Vo)
①作出速率分布曲线；②由N和v0求常数 ③求粒子的平均速率。（10分） 4、0.28kg的氮气作如图所示的abcda 循环，设v2 2v1求循环效率。设
C；
Cv = 2R,ab、cd为等温过程, be、da为等容过程。（12分）
5、一气缸内贮有理想气体，气体的压强、摩尔体积温度分别为
Po、Vo和To，现将气缸加
V满足下列
热，使气体的压强和体积同时增大，设在这过程中，气体的压强和摩尔体积 关系式：
p=kv,其中k为常数。①求常数k，将结果用Po、Vo和R表示；②设To=2OOk，当摩尔体 积增大到2 Vo时，气体的温度是多高？（ 8分）
物理学本科《热学》期终试卷（十二）
班级 ________ 姓名 __________ 学号 __________
题型 分值 -一一 18 _ 二 32 ___ 总分 1OO 10 1O 1O 1O 1O
得分 、选择题（18%，每小题3分）
1、 被绝热材料包围的容器内现隔为两半，左边是理想气体，右边是真空，如果把隔板抽 出，气体将自由膨胀，达到平衡后则（ A、温度不变，熵不变 C、温度不变，熵增加
）
B、温度降低，熵增加 D、温度升高，熵增加
Ti降至T2则系统放热最
2、 一摩尔理想气体从同一状态出发，通过下列三个过程，温度从 小的过程为（ A、等压过程
）
B、等容过程
C、绝热过程
3、 在理想气体所经历的准静态过程中，若状态方程的微分形式是 列那个过程（
vdp=-pdv，则必然是下
)
B、等容
A、等温 4、水结成冰后，
A、增大
C、等压
体积要（
)
C、不变 ）
B、缩小
5、关于理想气体的内能，下面说法正确的是（
A、对应于某一状态，内能只具有一个数值 B、 当理想气体状态改变时，内能一定改变
C、 摩尔数相同的各种理想气体，只要温度相同，其内能都一样 D、 某给定理想气体，处在一定状态，就具有一定内能 E、 理想气体内能的改变总是等于 Cv（T2 Ti）
M
6设a为气体分子的方均根速率， P为气体重的质量密度，则接气体动理论，理想气体压
强P为（ A、P= a
2
)D
1
B、p =_ a
3
1
C、P= a2
3
2
a2
D、P=—
3
二、填空题（ 32%)
1、由
热力学。（2分）
和 总结出来的热现象规律，构成热现象的宏观理论，叫做
2、温标是指 _________________ ，温标的三要素是 ______________________ 、 ______________________ 、 _______________________ 。（ 4 分）
3、 能均分定理的内容是 ________________________________________________ ________________________________________________________ （ 2 分） 4、 说明下列各量的物理意义。
Nf（v）dv: ________________________________________________ ;
Nvf （v）dv :
Vi
。 （ 2 分）
5、 氧气分子在 27°C 时的最可几速率 Vp= ____________________
v = _____________________ 、 \\ v2 = ___________________ 。 （3 分）
6热力学第二定律的开尔文表述为 ______________________________________ __________________________________________________________ （2 分） 7、 相变是指 ________________________________________________ 。（ 2分） 8、 在下图所示的P— T图上画出三个相图，并标出各相。（3分）
9、 固体可以分为 ___________ 与 ____________ 大类，晶体的基本特性包括 _____________ 和 ___________ （ 4分）
10、系统发生热传递的必要条件是 ，国际的单位制中，基本的热学
物理量是 __________ ，它的单名称是 ______________ ，国际代号为 __________________ 。（ 2 分）
11、 计算氧气分子在标准状态下的平均自由程为 ，碰撞频率为 （已知分子的有效直径 d=3.2
X 10
-10m，氧气的分子量为32）。（ 4 分）
12、 蒸发与沸腾都是 ___________________ 象，两者相比，蒸发的特点是 。（ 2 分） 三、计算题（50%）
1、 设某气体分子数密度为 n求速率大于任一给定值 1 碰撞次数。（ xe x dx 一 ） （10分）
0 2
2
V的气体分子每秒与单位面积器壁的
2、 截面积为1.0cm2的粗细均匀的u形管，其中贮有 右图今将左侧的上端封闭，将其右侧与真空 泵相接，问左侧的水银将下降多少？ 设空气的温度保持不变，压强为75cmHg。 （10 分）
50cm
水银，高度如
3、 在内径为R=3.1X 10-3m的玻璃管中，插入一半径为 R=2.5X 10-3m玻璃棒，棒与管壁间 的距离到处是一样的，求水在管中上升的高度。已知水密度高P
=1.00X 10-3kg/m3，表
面张力系数a =7.3 X 10-2N/m，水与波动的接触角B =00。（ 10分） 4、 证明一条等温线和一条绝热线不可能有两个交点。（10分） 5、 右图所示为一摩尔双原子理想气体系统的循环过程，求： ①循环效率；②证明PaPc PbPd。（ 10分）2、 设有一单原子理想气体的循环过程的 V—T图（如下图所示）已知Vc=2Va （1） 此逆时针循环是否代表一个致冷机 （逆循环）？
（2） 绘出此循环的P—V图，判断各过程中吸、 （3） 求出循环效率。（12分）
3、 1mol双原子分子理想气体，其初态的压强为
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