文档介绍：热学作业
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热学作业
一、填空题：
1、一卡诺致冷机从温度为的冷藏室吸取热量，而向温度为的物体放出热量。设致冷机所消耗功率为15KW，则致冷系数为 ，每分钟从冷之比为
A．1/3； B．1/4； C．2/5 ； D．2/7。
12、如图，一定量的理想气体，由平衡态A变到平衡态B，且它们的压强相等，即。在状态A和状态B之间，气体无论经过的是什么过程，气体必然
A．对外做正功； B．内能增加；
C．从外界吸热； D．向外界放热。
13、一定量的理想气体，其内能E随体积V的变化关系为一直线（其延长线过原点），则此过程为
A．等温过程； B．等体过程；
C．等压过程； D．绝热过程。
14、由气体的麦克斯韦速率分布函数可知，气体分子的最概然速率、算术平均速率和方均根速率的关系为
A．>>； B．>>；C．<<； D．<<。
15、两个相同的刚性容器，一个盛有氢气，一个盛氦气（均为刚性分子理想气体），开始时它们的压强和温度都相同，现将3J热量传给氦气，使之升高到一定的温度，若使氢气升高同样的温度，则应向氢气传递热量为
A．6J； B．3J； C．5J； D．10J。
16、在一个体积不变的容器中，储有一定量的某种理想气体，温度为时，气体分子的平均速率为，分子平均碰撞次数为
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，平均自由度为，当气体温度升高为时，气体分子的平均速率、平均碰撞次数为和平均自由度为
A．，，；B．，，；
C．，，；D．，，
17、三个容器A、B、C中装有同种理想气体，其分子数密度n相同，方均根速率之比为，则其压强之比为
A．1：2：4；B．1：4：8；C．1：4：16；D．4：2：1。
18、一台工作于温度分别为和的高温热源与低温热源之间的卡诺热机，每经历一个循环吸热，对外做功
A．；B．； C．；D．。
四、简答题：
1、下列说法是否正确，说明原因。（1）热量能够从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体；（2）功可以全部转化为热，但热不能全部转化为功。
答： 都不正确。
（1）热可以全部转化为功，但要引起其他影响。如等温膨胀过程中，系统吸收的热量全部转化为功，但体积的膨胀对外界产生了影响。
（2）当通过外力对系统作功（制冷机），热量能从低温物体传到高温物体，但不能自动地从低温物体传到高温物体
2、瓶子里装一些水，然后密闭起来，忽然表面的一些水温度升高而蒸发成汽，余下的水温度变低，这件事违反热力学第一定律吗？它违反热力学第二定律吗？说明原因。
答：不可能。不违反热力学第一定律，满足能量守恒定律，违反热力学第二定律。
（1）处于平衡态的水，内部各处（表面）温度均匀，表面下面的水不会有净热量自动地传递给表面使之温度升高。
（2）即使有特殊原因是表面水温稍微升高一点，也不是靠余下的水提供热量维持，因热量不能自动地从低温物体传到高温物体。
3、一气缸内有氮气（看作理想气体），如果绝热压缩使体积减为原来的一半，气体分子的平均速率变为原来平均速率的多少倍？
答：气体分子的平均速率公式
则 （1）
又绝热过程方程 （2）
联立（1）、（2）得
4、指出下列哪条线是绝热线哪条是等温线，为什么？
答：“1”条线是绝热线，而“2”条线是等温线。压缩同样体积，在等温条件下，不变，分子数密度增大，增大，气体压强增大；而绝热条件下，增大，同样地增大，气体压强增大
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必然大于，则“1”是绝热线“2”条线是等温线。
5、指出下面麦克斯韦速率分布图中条形面积的物理意义及最概然速率的物理意义并在图中画出和，比较三条同种气麦克斯韦速率图线温度的高低，说明原因。
答：条形面积为，表示平衡状态下气体分子速率在区间内的分子数占总分子数的百分数。
最概然速率物理意义：把整个速率范围分成许多相等的小区间，则在所在的区间内的分子数占总分子数的百分比最大。
因，则对于同种气体，，则。
6、指出下列过程中、、、的正负并说明原因。
、答：，“1”到 “3”过程，绝热膨胀，，“1”经“2”到 “3”过程，，，，，。
7、试指出下列各式所表示的物理意义。
（1）； （2）；（3）；（4）
（1） 理想气体平衡态下，分子热运动的平均平动动能。
（2） ｒmol理想气体的内能。
（3） 理想气体平衡态下，分子热运动每个自由度的平均能量相等，等于1/2 kT。
（4）表示一个分子的总平均能量。
8、指出下列说法是否正确？说明原因。（1）物体温度越高