热学作业答案.docx

一、选择题
1、有两个相同的容器，容积不变，一个盛有氦气，另一个盛有氢气（均可看成刚性分子）它们的压强和温度都相等，现将5J的热量传给氢气，使氢气温度升高，如果使氦气也升高同样的温度，则应向氦气传递的热量是（）
（A）6J（B）5J（C）3J（D）2J

P
B
C
D
A
0V1V2V
2、如图所示，一定量理想气体从体积为V1膨胀到V2，AB为等压过程，AC为等温过程AD为绝热过程。则吸热最多的是：（）
（A）AB过程（B）AC过程
（C）AD过程（D）不能确定

3、理想气体向真空作绝热膨胀（）
(A)膨胀后，温度不变，压强减小．
(B)膨胀后，温度降低，压强减小．
(C)膨胀后，温度升高，压强减小．
(D)膨胀后，温度不变，压强不变．

4、1mol的单原子分子理想气体从状态A变为状态B，如果不知是什么气体，变化过程也不知道，但A、B两态的压强、体积和温度都知道，则可求出：（）
(A)气体所作的功.(B)气体内能的变化.
(C)气体传给外界的热量.(D)气体的质量.
5、若理想气体的体积为，压强为，温度为，一个分子的质量为，为玻尔兹曼常量，为摩尔气体常量，则该理想气体的分子数为（）
（）（）（）（）

二、填空题
1、在湖面下50.0m深处（温度为4.0℃），有一个体积为的空气泡升到水面上来，若湖面的温度为17.0℃，则气泡到达湖面的体积是。（取大气压强为）
2、一容器内储有氧气，其压强为，温度为27.0℃，则气体分子的数密度为；氧气的密度为；分子的平均平动动能为；分子间的平均距离为。（设分子均匀等距排列）

3、试说明下列各量的物理物理意义：
（1），（2），
（3），（4），
（5），（6）。

4、将热量Q传给一定质量的理想气体。（1）若体积不变，热量转化为；（2）若温度不变，热量转化为。

三、计算题
1、有2×103m3刚性双原子分子理想气体，其内能为6.75×102J。(1)试求气体的压强；(2)设分子总数为5.4×1022个，求分子的平均平动动能及气体的温度。

2、0.02kg的氦气(视为理想气体)，温度由17℃升为27℃。若在升温过程中，(1)体积保持不变；(2)压强保持不变；(3)不与外界交换热量；试分别求出气体内能的改变、吸收的热量、外界对气体所作的功。(普适气体常量R=8.31)

3、4324：3mol温度为T0=273K的理想气体，先经等温过程体积膨胀到原来的5倍，然后等体加热，使其末态的压强刚好等于初始压强，整个过程传给气体的热量为Q=8×104J。试画出此过程的p－V图，并求这种气体的比热容比值。(普适气体常量R=8.31J·mol-1·K-1)

0
1
2
3
1
2
3
a
b
c
V(L)
p(atm)
4图
4、一定量的理想气体，由状态a经b到达c。(如图，abc为一直线)
求此过程中
(1)气体对外作的功；
(2)气体内能的增量；
(3)气体吸收的热量。(1atm＝1.013×105Pa)

5、一气缸内盛有1mol温度为27℃，压强为1atm的氮
气(视作刚性双原子分子的理想气体)。先使它等压膨胀到原来体积的两倍，再等体升压使其压强变为2atm，最后使它等温膨胀到压强为1atm。
求：氮气在全部过程中对外作的功，吸的热及其内能的变化。(普适气体常量R=8.31J·mol－1·K－1)

一、1、C2、A3、A4、B5、
二、1、
2、
3、（1）：表示在平衡态下，分子热运动能量平均地分配在分子每一个自由度上的能量；
（2）：表示在平衡态下,分子的平均平动动能(或单原子分子的平均能量）；
（3）：表示在平衡态下,分子的平均动能（或能量）；
（4）：表示在平衡态下，1mol理想气体的内能；
（5）：表示在平衡态下，1mol单原子分子气体的内能；
（6）：表示在平衡态下，质量为M，摩尔质量为Mmol的理想气体的内能。
4、理想气体的内能，对外作功
三、计算题
1、解：(1)设分子数为N，据：U=N(i/2)kT及p=(N/V)kT
得：p=2U/(iV)=1.35×105Pa-----------------------------------------------4分
(2)由：
得：J--------------------------------3分
又：
得：T=2U/(5Nk)＝362k------------------------------------------3分

2、解：氦气为单原子分子理想气体，
(1)等体过程，V＝常量，W=0，据Q＝+W可知：
＝623J----------------------------3分
(2)定压过程，p=常量，=1.04×103J；与(1)相同
J----------------------------