大学物理热力学

3kT 5 + N 2 kT ； 2 2
（D） N1
5 3 kT + N 2 kT 。 2 2
三、判断题 （一）易（基础题） 1、刚性多 原 子 分 子 共 有 6 个 自 由 度 ； 2、理想气体的温度越高，分子的数密度越大，其压强就越大； 3、理想气体的温度升高，分子的平均平动动能减小； 4、温度是表示大量分子平均平动动能大小的标志； [ [ [ [ √ √ × √ ] ] ] ]
(A) 1/6；
(B)12 倍；
(C ) 6 倍；
(D)15 倍。
2、若气体的温度降低,则 p 和 f ( p ) 为
[ A
]
(A)
p 变小而 f ( p ) 变大; p 和 f ( p ) 都变小;
(B)
p 变小而 f ( p ) 保持不变; p 保持不变而 f ( p ) 变小.
（二）中（一般综合题） 1、两瓶不同类的理想气体,其分子平均平动动能相等,但分子数密度不相等,则 [ B ]
(A) 压强相等,温度相等;
(B) 温度相等,压强不相等;
(C) 压强相等,温度不相等;
(D) 方均根速率相等.
2、 一定质量的理想气体的内 E 随体积 V 的变化关系为一直线， 如图 （ 2 ）所示 (其延长线过 E--V 图的原点) ，则此直线表示的过程为 [ A ] ( B)等温过程； (D) 绝热过程。 [ A 图（2） ]
-21
1.04×10 ）
-20
5、 (1)图(a)为同一温度下,不同的两种气体的速率分布曲线, ______曲线对应于摩尔质量较
2
大的气体.(2)图 (b)为不同温度下,同种气体 分子的速率分布曲线 . ______ 曲线对应于较 高的温度.(1, 2)
（三）难（综合题）
1、储存在体积为 4 cm 的中空钢筒里的氢气 的压强是 6 个大气压,在 1 个大气压时这些氢气能充
来自百度文库
3
图(a) 图5
图(b)
满______个体积为 0.2 cm 的气球,(设温度不变).(120)
3
2、图 2 中的曲线分别表示氢气和氦气在同一温度下的麦克斯 韦分子速率的分布情况. 由图可知, 氢气分子的最概然速率为 ______ 100) .氦气分子的最概然速率为______ .(140,
二、选择题 （一）易（基础题） 1、已知氢气与氧气的温度相同，请判断下列说法哪个正确？ (A) 氧分子的质量比氢分子大，所以氧气的压强一定大于氢气的压强． (B) 氧分子的质量比氢分子大，所以氧气的密度一定大于氢气的密度．
。 ( 均填增大、不 变或 减少 ) （增 大， 不变， 增大 ， 增大） ，理想气体分子的平均平动动能与温度的关系
7、理想气体的压强公式为 为 。 （p
2 3 n k ， k KT ） 3 2
8、有两瓶气体，一瓶是氧气，另一瓶是氢气（均视为刚性分子理想气体） ，若它们的压强、 体积、温度均相同，则氧气的内能是氢气的▁▁▁▁倍。 （1） 9、 一容器内贮有气体,其压强为 1atm,温度为 27ºC,密度为 1.3kg m ,则气体的摩尔质量为
7、 一密封的理想气体的温度从 27ºC 起缓慢地上升,直至其分子速率的方均根值是 27ºC 的方
5
均根值的两倍,则气体的最终温度为
[
D
]
(A)327ºC；
(B)600ºC；
(C)927ºC；
(D)1200ºC。
（三）难（综合题） 1、在封闭容器中,有一定量的 N 2 理想气体,当温度从 1TK 增加到 10TK 时,分解成 N 原子气 体.此时系统的内能为原来的[ C ]
7 、理想气体的内能只是温度的单值函数； 8、双原子刚性气体 分子的 平均 转动动 能为 KT ； 9 、单原子刚性气 体分子 的平 均总能 量为 10 、
5kT ； 2

2
1
Nf ( )d 表示的物理意义是指在 1 2 速率区间内的分子数。 [
（二）中（一般综合题） （三）难（综合题）
05 章 一、填空题 （一）易（基础题） 1 、一定 质量的 气体 处于 平衡 态，则 气体 各部 分的 压强 各部分 的温度 ( 填相等或不相等 ) 。 ( 相 等 , 相等 ) ( 填相等或 不相等 ) ，
2、根据能量按自由度均分原理，设气体分子为刚性分子，分子自由度为 i，则当温度为 T 时， （1 ） 一个分子的平均能量为 （3）一个双原子分子的平均转动动能为 ； （2） 摩尔理想气体的内能为 。( ；
i i 2 KT , RT , KT ) 2 2 2 3 RT 代 表 的 物 理 意 义 3 、 对 于 单 原 子 分 子 理 想 气 体 ， ① 2
为： ；②
3 R 代表的物理意义 2
为：：
。( ①
3 RT 代表 1mol 单原子理 2
想气体 的内能 ，②
3 R 代表它的等体摩 尔热 容 ) 2
（B)等压过程； (D)等体过程。 图（4）
5、若氧分子[ O 2 ]气体离解为氧原子[O]气体后，其热力学温度提高一 倍，则氧原子的平均速率是氧分子的平均速率的 （A）4 倍； （B） 2 倍；
0 0
[
C
]
（C）2 倍；
（D）1 / 2 倍。
6、若室内生起炉子后温度从 15 C 升高到 27 C ，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% 。 B ]
v2
11、
v1
f (v)dv 表示的物理意义是
N ） N
------------------------------------- 。 （分布在任一有限速率范围 v1 v2 内的分子数 占总分子数的比率
12、在相同条件下,氧原子的平均动能是氧分子的平均动能的______倍.（
1 ） 2
（二）中（一般综合题） 1、如图 1 所示，两条曲线分别表示相同温度下，氢气和氧气分子的速率分布曲线，则 a 表 示▁▁▁▁气分子的速率分布曲线；b 表示▁▁▁气分子的速率 分布曲线。 （氧气，氢气） 2、若一瓶 氢气和 一瓶 氧气的 温度 、压 强、质量 均相同 ，则 它 们单位 体积 内的分 子数 均动能 ，单位体积内 气体 分子的 平 。（均 图1
3
1
______ kg mol ,由此确定它是______气.(32×10 kg.mol ,
-3 -1
1
氧)
10、 Nf (u )d u 表示的物理意义是 ------------------------------------ 。 （表示在 v 附近， v v dv 速率区间内的分子 数）
PA:PB :PC
。 （1：1：1）
4、1mol 氧气（视为刚性双原子分子的理想气体）贮于一氧气瓶中，温度为 27℃，这瓶氧气 的内能为 分子的平均总动能为 兹曼常量 k=1.38×10 J·K )（6.23×10 ,
-23 -1 3
J；分子的平均平动动能为
-1 -1
J；
J。 （摩尔气体常量 R=8.31J·mol ·K ，坡尔 6.21×10 ,
(A) 这两种气体的平均动能相同;
(B) 这两种气体的平均平动动能相同;
(C) 这两种气体的内能相等;
(D) 这两种气体的势能相等.
11、一理想气体样品,总质量为 M,体积为 V,压强为 p ,理想气体温度为 T,密度为 ,K 为玻 尔兹曼常量.R 为普适气体恒量,则分子量 的表示式为 (A) [ D ] (D)
（A)等压过程； (C)等体过程；
3、两种不同的理想气体，若它们的最概然速率相等，则它们的 (A)平均速率相等，方均根速率相等； （C)平均速率不相等，方均根速率相等；
( B)平均速率相等，方均根速率不相等； （D)平均速率不相等，方均根速率不相等。
4、若在某个过程中，一定量的理想气体的内能 E 随压强 P 的变化 关系为一直线，如图（ 4）所示(其延长线过 E-P 图的原点)，则该 过程为 （A)等温过程； (C)绝热过程； [ D ]
图2
[
D
]
(C) 氧分子的质量比氢分子大，所以氢分子的速率一定比氧分子的速率大. (D) 氧分子的质量比氢分子大，所以氢分子的方均根速率一定比氧分子的方均根速率大． 2、速率分布函数 f ( )d 的物理意义为： （A）具有速率 的分子占总分子数的百分比； （B）具有速率 的分子数； （C）在速率 附近处于速率区间 d 内的分子数占总分子数的百分比； （D）速率分布在 附近的单位速率间隔中的分子数。 3 、 摩 尔 数 相 同 的 氦 (He) 和 氢 (H 2 ) ， 其 压 强 和 分 子 数 密 度 相 同 ， 则 它 们 的 [ D ] [ C ]
(C)
(D)
3、一容器内装有 N1 个单原子理想气体分子和 N 2 个刚性双原子理想气体分子，当该系统处 在温度为 T 的平衡态时，其内能为 （A） ( N1 + N 2 ) ç ç kt + （C） N1 [ （B） C ]
骣 3 ç 桫 2
5 ÷ kT ÷； 2 ÷
骣 1 3 5 ( N1 + N 2 ) ç kT + kT ÷ ÷ ç ç 桫 2 2 2 ÷
pV
MRT
(B) MKT
pV
(C)
KT
p
RT
p
12、一瓶氦气和一瓶氮气质量密度相同，分子平均平动动能相同，而且它们都处于平衡态， 则它们 [ C ]
(A)温度相同、压强相同； (B)温度、压强都不同；
4
(C)温度相同，但氦气的压强大于氮气的压强； (D)温度相同，但氦气的压强小于氮气的压强。
3
(A) 分 子 平 均 速 率 相 同 ； (C) 内 能 相 等 ；
(B) 分 子 平 均 动 能 相 等 ； (D) 平 均 平 动 动 能 相 等 。 [ A ]
4．温度为 270C 的单原子理想气体的内能是 （A）全部分子的平动动能； （B）全部分子的平动动能与转动动能之和； （C）全部分子的平动动能与转动动能、振动动能之和； （D）全部分子的平动动能与分子相互作用势能之和。
5．一瓶氮气和一瓶氧气，它们的压强和温度都相同，但体积不同，则它们的[ （A）单位体积内的分子数相同； （C）分子的方均根速率相同； （B）单位体积的质量相同； （D）气体内能相同。
A
]
6．在常温下有 1mol 的氢气和 lmol 的氦气各一瓶，若将它们升高相同的温度，则[ （A）氢气比氦气的内能增量大； （C）氢气和氦气的内能增量相同； 7、下面说法正确的是 [ B ] (B) 物体的温度越高，则内能越大。 (D) 以上说法都不正确。 [ （B）氦气比氢气的内能增量大；
，两种气体分子 的速率 分布
填相同 或不相 同）（不相同 ，不 相同， 不相同 ）
3、A、B、C 三个容器中皆装有理想气体，它们的分子数密度之比为 n A : n B : n C 4 : 2 : 1 ，
而分子的平均平 动动能之比为
A : B: C 1 : 2 : ， 4则它们的压强之比
4、 自由度数为 i 的一定量的刚性分子理想气体,其体积为 V,压强为 p 时,其内能 E=_______. （
i PV ） 2
5 ．两瓶不同种类的理想气体，它们温度相同，压强也相同，但体积不同，则它们分子的平 均平动动能-----，单位体积内分子的总平动动能-------。 （均填相同或 不相 同） （相 同， 相同） 6 ．一定 量的某 种理 想气体 ，装在一 个密闭 的不 变形的 容器中 ，当气体 的温 度升高 时， 气体 分子 的平 均动 能 气体的 内能 ，气体分 子的 密度 ，气体的压 强 ，
5、最概然速 率 V P 的物理 意义是 ：在 一定温 度下 , V P 附近单 位速率 区间 内 的分子 数所 占的百 分比最 大； [ √ ]
6
6 、速 率 分 布 曲 线 上 有 一 个 最 大 值 ， 与 这 个 最 大 值 相 应 的 速 率 V P 叫 做 平 均 速 率 ； [ × ] [ [ [ √ √ × ] ] ] √ ]
A
]
（D）不能确定哪一种气体内能的增量大。
(A) 物体的温度越高，则热量愈多； (C) 物体的温度越高，则内能越小； 8、 一定质量的某理想气体按 （1）升高；
p =恒量的规律变化， 则理想气体的分子数密度 T
（3）不能确定； （4）降低。 [ B ]
(2)
]
（2）不变；
10、如果氢气和氦气的温度相同,摩尔数也相同,则