热学期末考试试卷A卷-2013-2014

A卷 2013—2014学年第一 学期

南京大学 电子科学与工程学院 全日制统招本科生

《

大学物理Ⅰ 》期末考试试卷 闭 卷

任课教师姓名:__韩平、张豹山、金飚兵、贾小氢___

考试日期： 2013－12－31 考试时长： 2 小时 0 分钟

考生年级 考生专业 考生学号 考生姓名

题号 得分 一 二 三 四 五 六 七 总分 一.(15分) 一容器内某双原子理想气体的温度为T?273K，压强为p?1.013?10Pa，密度为??1.25kg/m（气体分子为刚性分子，不考虑振动），试求：

（1）气体分子的平均速率？ （2）气体的摩尔质量？

（3）气体分子的平均平动动能和转动动能？ （4）单位体积内气体分子的总平动动能？ （5）设该气体有0.3mol，求气体的内能？

53本题得分

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二、(10分) 无线电所用的电子管的真空度为1.33?10?3Pa，设气体

本题得分 分子的有效直径为3.0?10?10m。试求在27℃时单位体积内的分子数及分子平均自由程。

三. （15分）有一种气体可称为电子气体，也就是金属中的自由电子，假设电子气体中电子的最大速率为vF，这种电子气体中，电子的速率在v与v?dv之间的分布函数为

本题得分 (vF?v?0)?4?v2AdvdN? ??NN?(v?vF)?0式中A为常量。（1）由归一化条件求A；（2）求电子气中电子的平均动能

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四. （10分）具有绝热指数（热容比）为?的气体在汽缸中的体积

本题得分 为V0，温度为T0，压强为p0，然后缓慢地、绝热地压缩到V0/2，在该体积下，让气体达到平衡温度T0后，又让它缓慢并且等温地膨胀到原始体积V0，试求活塞对气体所作的净功，用p0、V0、T0来表示。

五、（15分）设有一以理想气体为工作物质的热机循环，

如图所示，求其热效率

pp1b本题得分 绝热p2o

aV2cV1V

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六、（15分）某理想气体在平衡温度T2时的最可几速率与它 在平衡温度T1时的均方根速率相等，（1）求

本题得分 T2； T1（2）如果已知这种气体的压强p和密度?，请给出其均方根速率表达式。

七.（20分）绝热壁包围的气缸被一绝热活塞分隔成A、B两室，活塞在气缸内可无摩擦地自由滑动，A、B内各有1mol双原子

本题得分 分子理想气体，初始时气体处于平衡态，它们的压强、体积、温度分别为p0、V0、T0，

A室中有一电加热器使之徐徐加热，直到A室内压强为2p0，试问：（1）最后A、B两

室内气体温度分别是多少？（2）在加热过程中，A室气体对B室作了多少功？（3）加热器传给A室气体多少热量？（4）A、B两室的总熵变是多少？

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