热学补充题
一、单一选择题：
1.以下关于平衡态的说法中，正确的是 A.系统状态参量不随时间变化的状态 B.系统各处均匀一致的状态
C.热力学系统的宏观性质不随时间变化的状态
D.系统在不受外界影响的条件下，宏观性质不随时间变化的状态
2.金属杆的一端与沸水接触，另一端与冰接触，当沸水和冰的温度都维持不变时，杆的温度虽然不同，但不随时间改变，下面说法中正确的是 A.杆处于平衡状态，因为杆各处的温度不随时间改变 B.杆不处于平衡状态，因为杆的温度各处不同 C.杆不处于平衡状态，因为杆受外界影响 D.不能确定杆是否处于平衡态
3.一个水银温度计，一个酒精温度计，两者都在冰点校正了零度，在水的沸点校正了100度，然后在0度和100度之间等分成100份，现在分别用这两个温度计测量两个物体的温度，结果它们都指示在30度处，则知两物体的温度
A.相同 B.不一定相同 C.一定不相同 D.无法判断
4. 理想气体状态方程pV = RT 适用于
A.1cm 的理想气体 B.任意体积的理想气体 C.1g 的理想气体 D.1mol 理想气体
5.相等质量的氢气和氧气被密封在一粗细均匀的玻璃管，并由一水银滴所隔开，当玻璃管平放时，氢气柱和氧气柱的长度比为
A.16:1 B.1:1 C.1:16 D.32:1
6. 1mol 的德瓦耳斯方程为
A. (p－a / Vm)( Vm－b) = RT B. (p + a / Vm)( Vm—b) = RT C. (p + a / Vm)( Vm + b) = RT D. (p－a / Vm)( Vm+ b) = RT
7.德瓦耳斯方程 (p + a / Vm)( Vm—b) = RT 中的Vm是 A.气体可被压缩的体积 B.气体分子自由活动的体积 C.容器的容积 D.气体分子本身的体积
2
2
2
2
2
3
1 / 8
. . . .
8.按麦克斯韦速率分布率，一个分子精确的具有一定速率的比率是
A. 1 B.0.5 C. 0 D. 比0.5大
9.在一定速率v 附近，麦克斯韦速率分布函数f(v) 的物理意义是：一定量的气体在给定的温度下处于平衡时的
A.速率为v的分子数 B.分子数随速率v的变化 C.速率为v的分子数占总分子数的百分比
D.速率在v附近单位速率区间的分子数占总分子数的百分比
10. f(v)为麦克斯韦速率分布函数，那么
v2v1f(v)dv表示
A.速率在v1～v2之间的分子数 B.速率在v1～v2之间的分子数占总分子数的百分比 C.速率在 v1～v2之间的平均速率 D.无明确的物理意义
11.根据能量均分定理，理想气体分子的平均总能量为 A.1 B.1 2tr2vkT2tr2vRTC.1 D.3 2trvkT2tr2vkT12.如果氢气和氦气的温度相同，摩尔数也相同，则这两种气体的 A.平均动能相同 B.平均平动动能相同 D.能相等 C.势能相等
13.理想气体等压过程中，其分子的平均碰撞平率Z与温度T的关系是 A. ZT B. Z1T C. ZT D. Z1T
14.体积固定的容器中有一定量的气体，设分子有效直径不变，当温度逐渐升高时,分子的平均碰撞平率和平均自由程的变化为
A.Z增大，增大 B.Z增大，减小 C.Z增大,不变 D.Z和均保持不变
15.如果每立方厘米约有3×10个分子，空气分子的有效直径为2×10scm，则在0C和1atm下，空气分子的平均自由程的量值是
A. 2×10cm B. 2×10cm C. 2×10cm D. 2.1×10cm
16.如果空气分子的平均速率为1×10cm·S,而平均自由程的量值为1×10cm，那么空气碰撞频率为 A. 1sB. 1×10s
-1
10-1
5
-1
-5
5
-6
-5
-2
19
9-1
0
C. 1×10s D. 1×10s
2 / 8
-10-1-5-1
. . . .
17.以下有关热量的说法,哪些是正确的 A.热是一种特殊物质
B.热传递是改变系统能的一种方式 C.热量是表征系统固有属性的物理量 D.系统温度越高,所含热量越多
18.在p－V图上理想气体系统由平衡态I到达平衡态II，如图1所示，无论经历过什么样的过程系统必然
A.对外作功 B.能增加
C.吸收热量 D.放出热量
19.如图1所示，一系统从同一初态E分别 经过三个不同过程R1，R2，R3变化到相同末 态下,则在三个系统中对外作的功的关系为 A.W1< W2 < W3 B. W1> W2 > W3 C. W2< W3 < W1 D. W1= W2 = W3
20.能相等的1mol 的理想气体氢气和氧气 A.热接触时，它们之间会发生热传递 B.质量必定相等 C.温度必定相等
D.温度可能相等，也可能不等
21.一定量的某种理想气体作如图2所示 的循环,则以下说确的是 A.气体在2-3过程中气体不作功 B.在4-1过程中气体不作功 C.整个循环中气体所作的功为负值
O p
. I
. II
O p R1 R2 图1
V
F R3 E O p 1 4 2 图1
V
3 D.气体在1-2过程中与3-4过程中所作的功数值相同 22.如图3所示,p-V图上有两条曲线 p
a
abc和adc,由此知
A.其中一条是绝热线,一条是等温线 b B.两过程吸收的热量相等
d
C.两过程中系统对外作的功相等 c D.两过程中系统能变化相等
23.理想气体经历了一个由等温过程、绝热过程和等 O
图3
压过程组成的逆循环，在此循环过程中，理想气体
A.从外界吸收热量 B.向外界放出热量 C.对外界作功 D.能减少
24.绝热过程的过程方程是 A.TpC.p(1)/图2
V
V
恒量 B.p(2)//T恒量
1T恒量 D.pT恒量
25.设热源的热力学温度是冷源的热力学温度的n倍，则一卡诺循环中，气体将把从热源得到的热量交给冷源
3 / 8
. . . .
A. n倍 B. (n–1)倍 C. 1/ n倍 D. (n+1) / n倍 26.卡诺热机的效率
A.仅依赖于高温热源的温度B.仅依赖于低温热源的温度
C.仅依赖于高温热源和低温热源的温度D.仅依赖于高温热源与低温热源的温度差
00
27.在327C的高温热源和27C的低温热源间工作的热机,理论上的最大效率是 A. 100% B. 92% C. 50% D. 25%
28.在327C 的高温热源和27C的低温热源间工作的热机，理论上的最大效率是 A. 100% B. 92% C. 50% D. 25%
29.在功与热的转变过程中，以下表达中不正确的是
A.不可能制成一种循环动作的热机，它只从一个热源吸取热量，使之完全变为有用功，而其他物体不发生任何变化。
B.可逆卡诺热机的效率最高。
C.功可以完全变为热量，而热量不能完全变为功。 D.绝热过程对外作正功，则系统的能必减少。
30.如果在其它条件不变的情况下减低低温热源的温度，卡诺热机的效率将 A.降低 B.提高 C.不变 D.无法确定
31.被绝热材料包围的容器隔为两半，左边是理想气体,右边是真空，如果把隔板抽去，气体将自由膨胀，达到平衡后
A.温度不变,熵不变 B.温度降低,熵增加
C.温度不变,熵增加 D.温度升高,熵增加
32. 影响表面力系数大小的是
A.液体的温度 B.液体的密度 C.液体的质量 D.液体的体积
33.液体开始沸腾时的温度依赖于
A.作用在液体表面上的压强 B.液体表面的表面积 C.液体的质量 D.供给液体能量的速率
34.如上题图H2O的熔解线、汽化线与升华线交于O点，如下图，对应于所标出的X，Y，Z区域，所处的状态是
A. X为固态，Y为液态，Z为气态 B. X为液态，Y为固态，Z为气态
p C. X为气态，Y为液态，Z为固态
D. X为气态，Y为固态，Z为液态
Y 35.图是H2O的三相图，O点是
O H2O的 Z X A.三相点
B.临界点 O T C.沸点 第34、35题图 D.冰点
0
0
T
4 / 8
. . . .
二、填空题：
1.热力学第零定律指出。它给出，处于同一平衡状态的所有系统之间必然存在一个数值相等的状态函数，把它定义为。它给出了系统平衡的充要条件是_______________。
2.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。
3.建立一种经验温标，需要选择，选定；规定统称为经验温标的三要素。 4.气体分子动理学理论的三个基本观点是(1)；(2)；(3) 。
5.理想气体最简单的微观模型是分子；分子间。因此，它的宏观规律是pVU=U(T)。
6.气体作等温膨胀或温度降低，都会使气体压强，用气体分子运动论解释为：前者是使减小，因而引起分子对器壁膨胀的减小；后者则是分子运动的减小，单个分子对器壁膨胀的平均效果减弱。
7.由气体分子运动论得到气体压强公式为，气体压强的微观本质是。
8.在标准状态下的氧气分子平均平动动能为；方均根速率为；在 10 mm 含有个分子。 9. 已知1 mol氦气分子热运动动能的总和为3.75×10 J，可知此氦气的温度为 。 10.麦克斯韦速率分布函数密度表达式为，其物理意义为。 11. 如下图，是一定量气体温度为T时的麦克斯韦速率分布曲线
(1) 图中曲边梯形的面积的数学表达式为 ；
（2）其物理意义为
____________________________________； (3)与v2对应的曲线坐标的物理意义是 _____________________________________ _ ；
(4)请在图中标出最概然速率
3
–6
3
MRT和
f(v) 0 v1 v2 第11题图
v vp；
(5)如果气体温度升高，则分布曲线形状将如何变化，请将变化了的曲线画入图中；
(6)无论曲线如何变化，曲线下的___________总是不变的。
12.两种不同种类的理想气体分子都遵从麦克斯韦速率分布规律，假如它们的平均速率相等，它们的最概然速率同，它们的方均根速率必然同；两种气体分子速率分布曲线形状同。
13.氮气为刚性分子组成的理想气体，其分子的平动自由度数为；转动自由度数为；分
5 / 8
. . . .
子原子间的振动自由度数为。
14.在1中，v前面多2倍是因为。15.5表示； 2(tr2v)2kT32RT表示。
16.某种气体在27 C、1 atm时，分子平均碰撞频率为6.3×10S。若温度不变，压
0
19 -1
强降至 1.0×10mmgH，其平均碰撞频率为_____________。气体压强恒定,分子平均自由程与气体温度成比。
17. 一定量的理想气体，等容加热时,气体分子平均速率随温度升高而，分子平均碰撞频率随温度升高而，平均自由程与温度。若气体作等温变化，分子平均自由程与压强。
18.气体发生黏性现象的原因是，被迁移的微观量是，用描述其不均匀性, 黏现象的宏观规律为；温度升高时，气体的黏系数。
19.气体发生热传导的原因是，被迁移的微观量是，用描述其不均匀性，热传导现象的宏观规律为。
20.气体发生扩散现象的原因是，被迁移的微观量是，用描述其不均匀性，扩散现象的宏观规律为。
21.气体输运系数都与分子平均速率v、平均自由程有关，表达了在输运中 分子和的作用。
22.在理想气体所经历的过程中,若状态方程的微分形式是pdV-3
M则必然RdT，
Mm是__________过程,若其微分形式为VdpM则必然是___________程;在等温过程RdT，
Mm中，理想气体状态方程的微分形式是_________________________。
23.理想气体在准静态过程中，由热力学第一定律得到dQMCp,mdT，这是Mm_________过程；若得到VdpMCp,mdT，则是_____________过程。 Mm24.两个卡诺循环在p-V图上的图线包围的面积相等，这说明两个卡诺机在一个循环中必然相等，而却不一定相等。只有在____________________的情况下，两者分别都相等。
25.热力学第一定律揭示了热量和功的共同性质,都是一种量度。热量和功的区别是，热量是，
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. . . .
功是。热力学第一定律的实质是。
26.根据热力学过程的p-V图线如下图，判定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W’取正号.系统吸热Q取正号。
p 过 程 W’ △T Q △U O c a 等温线 ab bc ca 循环abca
b V 27.热力学第二定律的克劳修斯表述是； 开尔文表述是。
28.建立热力学温标的依据是。它的显著特点是所确定的温度与测温物质的，因此，热力学温标具有绝对性；另一特点是不能根据它直接测定系统的热力学温度，因此，它是一种温标。
29.第二类永动机并不违背热力学第一定律，它的特点是
，这与热力学第二定律的表述相违背。因此，热力学第二定律的通俗表述是。
30.可逆过程与准静态过程比较，过程必定是过程，而且是
的过程。非静态过程必定是。可逆过程和不可逆过程都可以逆向进行，其差别在于逆向进行后。
31.卡诺定理的重要意义在于，深刻而简明地指出了两个高、低温热源的是热动力的决定因素,提高热机效率的主要途径是和。
32.熵的变化反映了系统所经历过程的某种性质，熵这个物理量的国际单位
是_________，它是系统的。自然界一切与热现象有关的实际宏观过程都是___________过程，孤立系统总的熵变都是。
33.理想气体向真空中自由膨胀过程必定是过程，该过程自发进行的方向沿熵的方向进行。
34.晶体可分为________和_______两类。晶体的宏观特征是； ________________________；__________________________；_________。
35. 液体表面力系数的大小，主要由决定，还与相邻物质的种类有关；并随液体的而减
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. . . .
小；还与液体所含杂质有关。
36.当接触角为锐角时，液体将_____固体；当接触角为钝角时，液体将_____
固体。将玻璃毛细管插入水银槽中，管水银面要比管外水银面______，其接触角_____；
2这种情况下，固、液分子间的附着力总是______液体分子间的聚力的。
37.半径为R球形肥皂泡外压强差为___________。 38.一级相变的普遍特征是_________和________。
39.液体的饱和蒸气压强与液体的和有关，而与蒸汽的无关。
40.处于三相平衡态的水，当增大压强时，系统将向__________变化；如果是将温度升高，则系统将向___________变化。
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