大学物理学第二版下册热力学习题课2

大学物理学第二版下册吴柳

6 .关于分子平均自由程和平均碰撞次数:#1a0801014a

标准状态下，分子平均碰撞频率和平均自由程 的量级约为： A.每秒数千次，毫米

B. 每秒数亿次，纳米C.每秒数百次，厘米

D.不知道

B

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#1a0801014b

一定质量的气体,在容积不变的条件下,当压强增大时：A.平均碰撞次数和分子平均自由程都不变 B.平均碰撞次数变大和分子平均自由程不变 C.平均碰撞次数变大和分子平均自由程变小 D.平均碰撞次数和分子平均自由程都变大

B

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#1a0801014c

一定质量的气体,在容积不变的条件下,当压强降低时: A.平均碰撞次数和分子平均自由程都不变;

B.平均碰撞次数变小和分子平均自由程不变 ;C.平均碰撞次数变小和分子平均自由程变小 ;

D.平均碰撞次数变小和分子平均自由程变大;E.无法确定

B

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#1a0801014d

一容器中存有一定质量的某种气体，当温 度T升高时 A.平均碰撞次数增大,分子平均自由程减小 B. 平均碰撞次数和分子平均自由程都不变 C.平均碰撞次数增大，分子平均自由程不变 D.平均碰撞次数和分子平均自由程都增大

C

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#1a0801014e

关于气体分子的平均自由程 ,在器壁尺寸足够大的情 况下，下列几种陈述中最恰当的是A. 与温度T成正比； B. 与压强P成反比；

C.对一定的气体，当数密度给定时， 与P、T均无关；D.上述三种说法都不对。

C

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7 .关于功和热量的讨论#1b0901003c

一定量某理想气体，从体积为V0的初状态变化到 体积为2V0的末状态，则气体无论经过什么样的 过程，有 A.系统必然对外做正功；B.系统必然从外界吸收热量；PP0 O Ⅰ

Ⅱ

C.系统的内能一定增加；V0

试讨论，是多选题。 也可单选。

2V0 V

C

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#1a0901025a

P

Ⅰca b

图中状态Ⅰ、Ⅱ在一条绝热线 ⅠaⅡ上,则0

ⅡV2 V

A.过程ⅠbⅡ是吸热，过程ⅠcⅡ是吸热；

V1

B.过程ⅠbⅡ是放热，过程ⅠcⅡ是放热；C.过程ⅠbⅡ是吸热，过程ⅠcⅡ是放热；

D.过程ⅠbⅡ是放热，过程ⅠcⅡ是吸热；E.无法判定。

C

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#1a0901025b

图中状态Ⅰ、Ⅱ在一条绝热线ⅠaⅡ上,则 A. 过程ⅠbⅡ摩尔热容为正，过程 ⅠcⅡ摩尔热容也为正

B. 过程ⅠbⅡ摩尔热容为正，过程 P ⅠcⅡ摩尔热容为负 C. 过程ⅠbⅡ摩尔热容为负，过程 ⅠcⅡ摩尔热容为正D. 过程ⅠbⅡ摩尔热容为负，过程 ⅠcⅡ摩尔热容也为负 E. 无法判定。

Ⅰc a b

ⅡV2

0

V1

V

C

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#1a0901025c

如图所示，一定质量的理想气体分别经过绝热 过程I和某一过程Ⅱ由状态a到状态b,这两个过 程中的热容量分别用C1及C2表示，则有p

A. C1 > 0, C2 > 0; B. C1= 0, C2 > 0; C. C1= 0, C2 < 0;

a I II

D. C1 < 0, C2 < 0.

bO V

B

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#1a0901003b

如图所示，P—T 图中oa、ob 为两条等体直线，若理 想气体由状态1等

压变化到状态2(如图所示),则对 外做功A、从外界吸热 Q 、内能变化 E,则

A. A 0,Q 0, E 0B. A 0,Q 0, E 0 C. A 0,Q 0, E 0

P1

a

b2

D.A 0,Q 0, E 0

O

T

D

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8 .关于可逆过程与不可逆过程的讨论： 指出下列说法的对错,并说明理由:

(1)可逆的热力学过程一定是准静态过程.对！ (2)准静态过程一定是可逆的. 错！ (3)不可逆过程就是不能向反方向进行的过程.错！ (4) 凡是有摩擦的过程一定是不可逆的. 对！ (5)一切自发的过程都是不可逆的. 对！ (6)不可逆过程是系统不能恢复到初状态的过程. 错！ (7)不可逆过程是外界有变化的过程.错！ (8)不可逆过程一定找不到另一过程使系统和外界同时复原. 对！ (9)一切与热现象有关的实际过程是不可逆的.

对！

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9 .关于热力学第二定律的讨论： 指出下列说法的对错,并说明理由:(1)热量不能从低温物体向高温物体传递.错！ (2)一切热机的效率都只能小于一. 对！ (3)功可以完全变为热量,而热量不能完全变为功.错！ (4)热量从高温物体向低温物体传递是不可逆的.对！ (5) 不可能从单一热源吸热使之全部变为有用的功. 错！ (6)任何热机的效率都总是小于卡诺热机的效率.错！ (7)有规则运动的能量能够变为无规则运动的能量,但无 规则运动的能量不能变为有规则运动的能量. 错！ (8)在一个孤立系统内,一切实际过程都向着状态概率增大 的方向进行. 对！

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10 .试分析: (1)在同一个P-V图上,一条绝热线和一条等温线能否有两 个交点? (2)在同一个P-V图上,两条绝热线能否相交?答(1)否！如图。该循环过程违背热力学 第二定律,因为它相当于从单一热源吸热,全 部用来对外作功,违背了热力学第二定律的 开尔文说法. 对于理想气体，此循环也违背热力 学第一定律。 (2)否！假设两条绝热线可以相交， 设计一条等温线，构成一个循环，如 图。同样也是违背热力学第二定律！绝热 绝热

P

1等温

绝热

2 V

P

1等温

2V

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11 .关于熵增加原理的讨论：

指出下列说法的对错,并说明理由:(1)一杯开水放在空气中冷,水的熵减少了,这违背熵增加原 理.

答：熵增原理：在孤立系中所进行的自然过程总是 沿着熵增大的方向进行。 开水不是孤立系统！

(2)计算不可逆过程的熵变,可以用可逆过程代替.那么绝热 过程的熵变可以用可逆绝热过程计算,因此熵变 S=0,这也违 背了熵增加原理. 解释 (3)任一绝热过程, 熵变 S=0. (4)任一可逆过程,熵变 S=0.

答：可逆绝热过程 熵变为零！

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3 .如图一个可以无摩擦左右滑动的绝热隔板A把容积为2l3 的绝热容器(外部固定)分为相等的两部分Ⅰ和Ⅱ,其中各盛有 1mol单原子理

想气体.开始都是27 º C.若用外力把隔板向Ⅰ 慢慢移动,使Ⅰ的体积变为原来的一半,求: (1) 外力所做的功; (2) 当Ⅰ的体积变为原来的一半时抽 去隔板,则容 器内的温度最终等于多少?

Ⅰ

A

Ⅱ

1mol,i=3 T0=300K V0=l03

1mol,i=3 A T0=300K V0=l03

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1mol,i=3 1mol,i=3 T0=300K A T0=300K V0=l03 V0=l03

T1 A l03/2

T2 V0=3l03/2

解:初态如图,隔板移动后 (1)外力作功:A外 E1 E 2 i i R(T1 T0 ) R(T2 T0 ) 2 2 3 R(T1 T2 2T0 ) 2

可逆绝热过程:

TVr-1=C

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V0 1 T1 ( ) T0 2 2 / 3 T0 476K V1

V0 1 2 T2 ( ) T0 V2 3

2/ 3

A外 1.3 103 J

T0 229K扩散是不可逆过程！

(2)考虑全过程: 搁板抽去后扩散过 …… 此处隐藏：2495字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……