大学物理热学试题题库及答案

63、质量一定的某种理想气体， ?? ??

(1) 对等压过程来说，气体的密度随温度

的增加而______________，并绘出曲线．

(2) 对等温过程来说，气体的密度随压强

O T O T

的增加而______________，并绘出曲线．

64、下面给出理想气体的几种状态变化的关系，指出它们各表示什么过程．

(1) p dV= (M / Mmol)R dT表示____________________过程．

(2) V dp= (M / Mmol)R dT表示____________________过程．

(3) p dV+V dp= 0 表示____________________过程．

65、对一定质量的理想气体进行等温压缩．若初始时每立方米体积内气体分子数为1.9624

×10，则当压强升高到初始值的两倍时，每立方米体积内气体分子数应

为_____________．

66、在推导理想气体压强公式中，体现统计意义的两条假设是

(1) ______________________________________________________；

(2) ______________________________________________________．

67、解释下列分子动理论与热力学名词：

(1) 状态参量：__________________________________________________

_______________________________________________；

(2) 微观量：_____________________________________________________

_______________________________________________；

(3) 宏观量：_____________________________________________________

_______________________________________________．

68、气体分子间的平均距离l与压强p、温度T的关系为______________，在

压强为1 atm、温度为0℃的情况下，气体分子间的平均距离l＝________________m．（玻尔兹曼常量k＝1.38×10?23 J·K?1）

69、某理想气体在温度为27℃和压强为1.0×10-2 atm情况下，密度为 11.3 g/m3，

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则这气体的摩尔质量Mmol＝____________．(普适气体常量R＝8.31 J·mol?1·K?1)

70、三个容器内分别贮有1 mol氦(He)、 1 mol氢(H2)和1 mol氨(NH3)(均视为刚性分子的理想气体)．若它们的温度都升高1 K，则三种气体的内能的增加值分别为：(普适气体常量R=8.31 J·mol ?1·K ?1)

氦：△E＝___________________；

氢：△E＝___________________；

氨：△E＝____________________．

71、1 mol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________________J；分子的平均平动动能为____________Ｊ；

分子的平均总动能为_____________________Ｊ．

(摩尔气体常量 R= 8.31 J·mol-1·K-1 玻尔兹曼常量 k= 1.38×10-23Ｊ·K-1）

72、有一瓶质量为M的氢气(视作刚性双原子分子的理想气体)，温度为T，则氢 分子的平均平动动能为____________，氢分子的平均动能为______________，该 瓶氢气的内能为____________________．

73、一能量为1012 eV的宇宙射线粒子，射入一氖管中，氖管内充有 0.1 mol的氖气，若宇宙射线粒子的能量全部被氖气分子所吸收，则氖气温度升高了

_______________K．(1 eV＝1.60×10?19J，普适气体常量R＝8.31 J/(mol·K)）

74、一铁球由10 m高处落到地面，回升到 0.5 m高处．假定铁球与地面碰撞时

损失的宏观机械能全部转变为铁球的内能，则铁球的温度将升高__________．（已知铁的比

?1?1

热c＝ 501.6 J·kg·K）

75、容器中储有1 mol 的氮气，压强为1.33 Pa，温度为 7 ℃，则 (1) 1 m3中氮气的分子数为_____________； (2) 容器中的氮气的密度为_________________； (3) 1 m3中氮分子的总平动动能为___________．

(玻尔兹曼常量k＝1.38×10?23 J·K?1 , N2气的摩尔质量Mmol＝28×10?3 kg·mol?1 , 普适气体常量R＝8.31 J·mol?1·K?1 )

76、2 g氢气与2 g氦气分别装在两个容积相同的封闭容器内，温度也相同．(氢气分子视为刚性双原子分子)

(1) 氢气分子与氦气分子的平均平动动能之比wH2/wHe＝__________．

(2) 氢气与氦气压强之比 pH2?pHe＝ ______________________． (3) 氢气与氦气内能之比 EH2/EHe＝ ______________________．

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77T的关系式是____________，

此式所揭示的气体温度的统计意义是____________________________________．

78、若气体分子的平均平动动能等于1.06×10?19 J，则该气体的温度T＝________

__________K．(玻尔兹曼常量k＝1.38×10-23 J·K?1 )

79、对于单原子分子理想气体，下面各式分别代表什么物理意义？ (1) (2) (3)

3RT：________________________________， 23R：___________________________________， 25R：___________________________________． 2 (式中R为普适气体常量，T为气体的温度)

80、若某容器内温度为 300 K的二氧化碳气体(视为刚性分子理想气体)的内能为 3.74×103 J，则该容器内气体分子总数为___________________． (玻尔兹曼常量k＝1.38×10-23 J·K?1,阿伏伽德罗常量NA=6.022×1023 mol?1)

81、一定量H2气(视为刚性分子的理想气体)，若温度每升高1 K，其内能增加41.6 J，则该H2气的质量为________________．(普适气体常量R＝8.31 J·mol?1·K?1)

82、1 mol的单原子分子理想气体，在1 atm的恒定压强下，从0℃加热到100℃，

则气体的内能改变了_______________J．(普适气体常量R＝8.31 J·mol?1·K?1 )

83、1大气压、27 ℃时，一立方米体积中理想气体的分子数n＝____________,

分子热运动的平均平动动能＝________________． (玻尔兹曼常量k＝1.38×10?23 J·K?1)

84、根据能量按自由度均分原理，设气体分子为刚性分子，分子自由度数为

i，则当温度为T时，

(1) 一个分子的平均动能为________．

(2) 一摩尔氧气分子的转动动能总和为________．

85、1 mol氮气，由状态A(p1,V)变到状态B(p2,V)，气体内能的增量为__________．

86、有两瓶气体，一瓶是氦气，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，则氢气的内能是氦气的________倍．

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87、在温度为127 ℃时，1 mol氧气(其分子可视为刚性分子)的内能为________J,

其中分子转动的总动能为______________J.(普适气体常量R＝8.31J·mol-1·K-1 )

88、对于处在平衡态下温度为T的理想气体，

3kT的物理意义是____________ 2

____________________________．(k为玻尔兹曼常量)

89、对于处在平衡态下温度为T的理想气体，

1kT的物理意义是_____________ 2

_________________________________．(k为玻尔兹曼常量)

90、分子热运动自由度为i的一定量刚性分子理想气体，当其体积为V、压

强为p时，其内能E＝______________________．

91、若i是气体刚性分子的运动自由度数，则

1ikT所表示的是_______________ 2

______________________________________________________．

92、分子质量为m、温度为T的气体，其分子数密度按高度h分布的规律是_____

_____________________________________．(已知h＝0时，分子数密度为n0 )

93、在无外力场作用的条件下，处于平衡态的气体分子按速度分布的规律，可用

________________分布律来描述．

如果气体处于外力场中，气体分子在空间的分布规律，可用__________分布律来描述．

94、由玻尔兹曼分布律可知，在温度为T的平衡态中，分布在某一状态区间的

分子数d N与该区间粒子的能量?有关，其关系为d N∝____________．

95、 图示曲线为处于同一温度T时氦（原

子量4）、氖（原子量20）和氩（原子量40）三种气体分子的速率分布曲线。其中

曲线（a）是 气分子的速率分布曲线；

曲线（c）是 气分子的速率分布曲线；

f (v)(a)(b)(c) v 14

96、现有两条气体分子速率分布曲线(1)和(2)，如图所示．

f (v)若两条曲线分别表示同一种气体处于不同的温度

(1)

(2)下的速率分布，则曲线_____表示气体的温度较高．

若两条曲线分别表示同一温度下的氢气和氧气的

O v速率分布，则曲线_____表示的是氧气的速率分布．

97、一个容器内有摩尔质量分别为Mmol1和Mmol2的两种不同的理想气体1和2，当此混合气体处于平衡状态时，1和2两种气体分子的方均根速率之比是

________________________．

98、在相同温度下，氢分子与氧分子的平均平动动能的比值为__________．

方均根速率的比值为__________．

99、设气体分子服从麦克斯韦速率分布律，v代表平均速率，?v为一固定的速率区间，则速率在 v到 v＋?v范围内的分子数占分子总数的百分率随气体的温

度升高而__________(增加、降低或保持不变)．

100、氮气在标准状态下的分子平均碰撞频率为5.42×108 s-1，分子平均自由程为 6×10-6 cm，若温度不变，气压降为 0.1 atm ，则分子的平均碰撞频率变为

_______________；平均自由程变为_______________．

101、(1) 分子的有效直径的数量级是________________．

(2) 在常温下，气体分子的平均速率的数量级是_______________．

(3) 在标准状态下气体分子的碰撞频率的数量级是______________

102、 一定量的理想气体，经等压过程从体积V 0膨胀到2V 0，则描述分子运动的下列各量与原来的量值之比是

(1) 平均自由程

(2) 平均速率

(3) 平均动能

103、一定质量的理想气体，先经过等体过程使其热力学温度升高一倍，再经过等

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?＝__________． ?0v＝__________． v0?K＝__________． ?K0

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