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热学(李椿+章立源+钱尚武)习题解答_第1章 温度

热学(李椿+章立源+钱尚武)习题解答_第1章 温度
热学(李椿+章立源+钱尚武)习题解答_第1章 温度

第一章温度

1-1在什么温度下,下列一对温标给出相同的读数:(1)华氏温标和摄氏温标;(2)华氏温标和热力学温标;(3)摄氏温标和热力学温标?

解:(1)

当时,即可由,解得

故在时

(2)又

当时则即

解得:

故在时,

(3)

若则有

显而易见此方程无解,因此不存在的情况。

1-2 定容气体温度计的测温泡浸在水的三相点槽内时,其中气体的压强为50mmHg。

(1)用温度计测量300K的温度时,气体的压强是多少?

(2)当气体的压强为68mmHg时,待测温度是多少?

解:对于定容气体温度计可知:

(1)

(2)

1-3 用定容气体温度计测得冰点的理想气体温度为273.15K,试求温度计内的气体在冰点时的压强与水的三相点时压强之比的极限值。

解:根据

已知冰点

1-4用定容气体温度计测量某种物质的沸点。原来测温泡在水的三相点时,其中气体的压

强;当测温泡浸入待测物质中时,测得的压强值为,当从

测温泡中抽出一些气体,使减为200mmHg时,重新测得,当再抽出一些

气体使减为100mmHg时,测得.试确定待测沸点的理想气体温度.

解:根据

从理想气体温标的定义:依以上两次所测数据,作T-P图看趋势得出

时,T约为400.5K亦即沸点为400.5K.

题1-4图

1-5铂电阻温度计的测量泡浸在水的三相点槽内时,铂电阻的阻值为90.35欧姆。当温度计的测温泡与待测物体接触时,铂电阻的阻值为90.28欧姆。试求待测物体的温度,假设温度与铂电阻的阻值成正比,并规定水的三相点为273.16K。

解:依题给条件可得

1-6在历史上,对摄氏温标是这样规定的:假设测温属性X随温度t做线性变化,

即,并规定冰点为,汽化点为。

设和分别表示在冰点和汽化点时X的值,试求上式中的常数a和b。

解:

由题给条件可知

由(2)-(1)得

将(3)代入(1)式得

1-7水银温度计浸在冰水中时,水银柱的长度为4.0cm;温度计浸在沸水中时,水银柱的长度为24.0cm。

(1)在室温时,水银柱的长度为多少?

(2)温度计浸在某种沸腾的化学溶液中时,水银柱的长度为25.4cm,试求溶液的温度。

解:设水银柱长与温度成线性关系:

当时,

代入上式

当,

(1)

(2)

1-8设一定容气体温度计是按摄氏温标刻度的,它在冰点和汽化点时,其中气体的压强分别

为和。

(1)当气体的压强为时,待测温度是多少?

(2)当温度计在沸腾的硫中时(硫的沸点为),气体的压强是多少?

解:解法一设P与t为线性关系:

由题给条件可知:当时有

当时得:

由此而得(1)

(2)时

解法二若设t与P为线性关系

利用第六题公式可得:

由此可得:(1)时

(2)时

1-9当热电偶的一个触点保持在冰点,另一个触点保持任一摄氏温度t时,其热电动势由下式确定:

式中

题1-9题(1)题1-9图(2)

题1-9图(3)

(1)试计算当和时热电动势的值,并在此范围内作图。

(2)设用为测温属性,用下列线性方程来定义温标:

并规定冰点为,汽化点为,试求出a和b的值,并画出图。

(3)求出与和对应的值,并画出图

(4)试比较温标t和温标。

解:令

(1)

(2)在冰点时,汽化点,而,已知

解得:

(3)

当时

当时

当时

当时

(4)温标t和温标只有在汽化点和沸点具有相同的值,随线性变化,而t不随

线性变化,所以用作测温属性的温标比t温标优越,计算方便,但日常所用的温标是摄氏温标,t与虽非线性变化,却能直接反应熟知的温标,因此各有所长。

1-10 用L表示液体温度计中液柱的长度。定义温标与L之间的关系为。

式中的a、b为常数,规定冰点为,汽化点为。设在冰点时液柱的长

度为,在汽化点时液柱的长度,试求到之间液柱长度

差以及到之间液柱的长度差。

解:由题给条件可得:

(1)

(2)

解联立方程(1)(2)得:

1-11定义温标与测温属性X之间的关系为,其中K为常数。

(1)设X为定容稀薄气体的压强,并假定在水的三相点为,试确定温标与热力学温标之间的关系。

(2)在温标中,冰点和汽化点各为多少度?

(3)在温标中,是否存在0度?

解:(1)根据理想气体温标

,而X=P

(1)

由题给条件,在三相点时代入式

代入(1)式得:

(2)

(2)冰点代入(2)式得

汽化点代入(2)式得

(3)若,则

从数学上看,不小于0,说明有0度存在,但实际上,在此温度下,稀薄汽体可能已液化,0度不能实测。

1-12一立方容器,每边长20cm其中贮有,的气体,当把气体加热到

时,容器每个壁所受到的压力为多大?

解:对一定质量的理想气体其状态方程为

因,

1-13一定质量的气体在压强保持不变的情况下,温度由升到时,其体积将改变百分之几?

解:根据方程

则体积改变的百分比为

1-14一氧气瓶的容积是,其中氧气的压强是,规定瓶内氧气压强降到

时就得充气,以免混入其他气体而需洗瓶,今有一玻璃室,每天需用氧气,问一瓶氧气能用几天。

解:先作两点假设,(1)氧气可视为理想气体,(2)在使用氧气过程中温度不变。则:

由可有

每天用掉的氧气质量为

瓶中剩余氧气的质量为

1-15水银气压计中混进了一个空气泡,因此它的读数比实际的气压小,当精确的气压计的

读数为时,它的读数只有。此时管内水银面到管顶的距离为

。问当此气压计的读数为时,实际气压应是多少。设空气的温度保持不变。

题1-15图

解:设管子横截面为S,在气压计读数为和时,管内空气压

强分别为和,根据静力平衡条件可知

,由于T、M不变

根据方程

有,而

1-16截面为的粗细均匀的U形管,其中贮有水银,高度如图1-16所示。今将左侧的上端封闭年,将其右侧与真空泵相接,问左侧的水银将下降多少?设空气的温度保持不变,

压强

题1-16图

解:根据静力平均条件,右端与大气相接时,左端的空气压强为大气压;当右端与真空泵相

接时,左端空气压强为(两管水银柱高度差)

设左端水银柱下降

常数

整理得:

(舍去)

1-17图1-17所示为一粗细均匀的J形管,其左端是封闭的,右侧和大气相通,已知大气压

强为,今从J形管右侧灌入水银,问当右侧灌满水银时,左侧水银柱有多高,设温度保持不变,空气可看作理想气体。

题1-17图

解:设从J形管右侧灌满水银时,左侧水银柱高为h。假设管子的直径与相比很小,可

忽略不计,因温度不变,则对封闭在左侧的气体有:

(S为管的截面积)

解得:

(舍去)

1-18如图1-18所示,两个截面相同的连通管,一为开管,一为闭管,原来开管内水银下降

了,问闭管内水银面下降了多少?设原来闭管内水银面上空气柱的高度R和大气压强为

,是已知的。

题1-18图

解:设截面积为S,原闭管内气柱长为R大气压为P闭管内水银面下降后,其内部压强为。对闭管内一定质量的气体有:

以水银柱高度为压强单位:

取正值,即得

1-19 一端封闭的玻璃管长,贮有空气,气体上面有一段长为的水银柱,将气柱封住,水银面与管口对齐,今将玻璃管的开口端用玻璃片盖住,轻轻倒转后再

除去玻璃片,因而使一部分水银漏出。当大气压为时,六在管内的水银柱有多

长?解:题1-19图

设在正立情况下管内气体的压强为,以水银柱高度表示压强,

倒立时,管内气体的压强变为,水银柱高度为

由于在倒立过程温度不变,

解之并取的值得

1-20求氧气在压强为,温度为时的密度。

解:已知氧的密度

1-21容积为的瓶内贮有氢气,因开关损坏而漏气,在温度为时,气压计的读数

为。过了些时候,温度上升为,气压计的读数未变,问漏去了多少质量的氢。

解:当时,容器内氢气的质量为:

当时,容器内氢气的质量为:

故漏去氢气的质量为

1-22 一打气筒,每打一次可将原来压强为,温度为,体积

的空气压缩到容器内。设容器的容积为,问需要打几次气,才能使

容器内的空气温度为,压强为。

解:打气后压强为:,题上未说原来容器中的气体情况,可设原来容器中没有空气,设所需打气次数为,则

得:次

1-23一气缸内贮有理想气体,气体的压强、摩尔体积和温度分别为、和,现将气

缸加热,使气体的压强和体积同时增大。设在这过程中,气体的压强和摩尔体积满足

下列关系式:其中为常数

(1)求常数,将结果用,和普适气体常数表示。

(2)设,当摩尔体积增大到时,气体的温度是多高?

解:根据理想气体状态方程和过程方程有

(1)

(2)

,则

1-24图1-24为测量低气压的麦克劳压力计的示意图,使压力计与待测容器相连,把贮有水银的瓶R缓缓上提,水银进入容器B,将B中的气体与待测容器中的气体隔开。继续上提

瓶R,水银就进入两根相同的毛细管和内,当中水银面的高度差,

设容器的容积为,毛细管直径,求待测容器中的气压。

题1-24图

解:设管体积,当水银瓶R上提时,水银上升到虚线处,此时B内气体压强与待

测容器的气体压强相等。以B内气体为研究对象,当R继续上提后,内气体压强增大

到,由于温度可视为不变,则根据玻-马定律,有

由于

1-25用图1-25所示的容积计测量某种轻矿物的操作步骤和实验数据如下:

(1)打开活拴K,使管AB和罩C与大气相通。上度移动D,使水银面在n处。

(2)关闭K,往上举D,使水银面达到m处。这时测得B、D两管内水银面的高度差

(3)打开K,把400g的矿物投入C中使水银面重密与对齐,关闭K。

(4)往上举D,使水银面重新到达m处,这时测得B、D两管内水银面的高度差

已知罩C和AB管的容积共为,求矿物的密度。

题1-25图

解:设容器B的容积为,矿物的体积为,为大气压强,当打开K时,罩内压强

为,步骤(2)中罩内压强为,步骤(4)中,罩内压强为,假设操作过程中温度可视不变,则根据玻-马定律知

未放矿石时:

放入后:

解联立方程得

1-26一抽气机转速转/分,抽气机每分钟能够抽出气体,设容器的容积

,问经过多少时间后才能使容器的压强由降到。

解:设抽气机每转一转时能抽出的气体体积为,则

当抽气机转过一转后,容器内的压强由降到,忽略抽气过程中压强的变化而近似认为

抽出压强为的气体,因而有,

当抽气机转过两转后,压强为

当抽气机转过n转后,压强

设当压强降到时,所需时间为分,转数

1-27按重量计,空气是由的氮,的氧,约的氩组成的(其余成分很少,可以忽略),计算空气的平均分子量及在标准状态下的密度。

解:设总质量为M的空气中,氧、氮、氩的质量分别为。氧、氮、氩的分子

量分别为。

空气的摩尔数

则空气的平均摩尔质量为

即空气的平均分子量为28.9。空气在标准状态下的密度

1-28把的氮气压入一容积为的容器,容器中原来已充满同温同压的氧气。试求混合气体的压强和各种气体的分压强,假定容器中的温度保持不变。

解:根据道尔顿分压定律可知又由状态方程且温度、质量M 不变。

1-29用排气取气法收集某种气体(见图1-29),气体在温度为时的饱和蒸汽压为

,试求此气体在干燥时的体积。

题1-29图

解:容器内气体由某气体两部分组成,令某气体的压强为

则其总压强

干燥时,即气体内不含水汽,若某气体的压强也为其体积V,

则根据PV=恒量(T、M一定)有

1-30 通常称范德瓦耳斯方程中一项为内压强,已知范德瓦耳斯方程中常数a,对二氧化

碳和氢分别为和,试计算这两种气体在,

0.01和0.001时的内压强,

解:根据内压强公式,设内压强为的内压强。

当时,

当时

当时

1-31一摩尔氧气,压强为,体积为,其温度是多少?

热学试题1---4及答案

热学模拟试题一 一、 填空题 1. lmol 的单原子分子理想气体,在1atm 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=·mol -1·k -1)。 2. 右图为一理想气体几种状态变化过程的p-v 图,其中MT 为等温线,MQ 为绝热线,在AM,BM,CM 三种准静态过程中: (1) 温度升高的是___ 过程; (2) 气体吸热的是______ 过程. 3. 所谓第二类永动机是指 _______________________________________ ;它不可能制成是因为违背了___________________________________。 4. 处于平衡状态下温度为T 的理想气体, kT 2 3 的物理意义是 ___________________________.(k 为玻尔兹曼常量). 5. 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______ 分子的速率分布曲线; > 曲线(b)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。 6. 处于平衡态A 的一定量的理想气体,若经准静态等体过程变到平衡态B ,将从外界吸收热量416 J ,若经准静态等压过程变到 与平衡态B 有相同温度的平衡态C ,将从外界吸收热量582J ,所以,从平衡态A 变到平衡态C 的准静态等压过程中气体对外界所作的功为_____________________。 7. 一定量的某种理想气体在等压过程中对外作功为200J .若此种气体为单原子分子气体,则该过程中需吸热__________J ;若为双原子分子气体,则需吸热_____________J 。 8. 一定量的理想气体,在p —T 图上经历一个如图所示的循环过程(a→b→c→d→a ),其中a→b ,c→d 两个过程是绝热过程,则该循环的效率η=_________________。 9. 某种单原子分子组成的理想气体,在等压过程中其摩尔热容量 为 ;在等容过程中其摩尔热容量为 ;在等温过程中其摩尔热容量为 ;在绝热过程中其摩尔热容量为 。 10. — 11. 理想气体由某一初态出发,分别做等压膨胀,等温膨胀和绝热膨胀三个过程。其中:等压膨胀 过程内能 ;等温膨胀过程内能 ;绝热膨胀过程内能 。 二、 选择题 1. 有一截面均匀两端封闭的圆筒,中间被一光滑的活塞分隔成两边,如果其中一边装有1克的氢气,则另一边应装入: (A ) 16 1 克的氧气才能使活塞停留在中央。 (B ) 8克的氧气才能使活塞停留在中央。 (C ) 32克的氧气才能使活塞停留在中央。 (D ) 16克的氧气才能使活塞停留在中央。 [ D ] 2. 按经典的能均分原理,每个自由度上分子的平均动能是: (A ) kT ; (B )kT 2 3 ; (C )kT 2 1 ; (D )RT 。 [ C ] 3. ! 4. 有二容器,一盛氢气,一盛氧气,若此两种气体之方均根速率相等,则: P(atm) T(K) ~ a b c d —

高中物理《热学》3.5典型例题分析

§3.5 典型例题分析 例1、绷紧的肥皂薄膜有两个平行的边界,线AB 将薄膜分隔成两部分(如图3-5-1)。为了演示液体的表面张力现象,刺破左边的膜,线AB 受到表面张力作 用被拉紧,试求此时线的张力。两平行边之间的距离为d ,线AB 的长度为l (l >πd/2),肥皂液的表面张力系数为σ。 解:刺破左边的膜以后,线会在右边膜的作用下形状相应发生变化(两侧都有膜时,线的形状不确定),不难推测,在l >πd/2的情况下,线会形成长度为 ) 2/(21 d l x π-=的两条直线段和半径为d/2的半圆, 如图3-5-2所示。线在C 、D 两处的拉力及各处都垂直于该弧线的表面张力的共同作用下处于平衡状态,显然 ∑=i f T 2 式中为在弧线上任取一小段所受的表面张力,∑i f 指各小段所受表面张力的合力,如图3-5-2所示,在弧线上取对称的两小段,长度均为r △θ,与x 轴的夹角均为方θ,显然 θσ??==r f f 221 而这两个力的合力必定沿x 轴方向,(他们垂直x 轴方向分力的合力为零),这样 θθσ??==cos 221r f f x x 所以 图3-5-1 图3-5-2

∑∑==?=d r r f i σσθθσ24cos 2 因此d T σ= 说明对本题要注意薄膜有上下两层表面层,都会受到表面张力的作用。 例2、在水平放置的平玻璃板上倒一些水银,由于重力和表面张力的影响,水银近似呈圆饼形状(侧面向外凸出),过圆盘轴线的竖直截面如图3-5-3所示。为了计算方便,水银和玻璃的接触角可按180o计算,已知水银密度 33106.13m kg ?=ρ,水银的表面张力系数m N a 49.0=。当圆饼的半径很大时,试估算厚度h 的数值大约是多少(取一位有效数字)? 分析:取圆饼侧面处宽度为△x ,高为h 的面元△S ,图3-5-3所示。由于重力而产生的水银对△S 侧压力F ,由F 作用使圆饼外凸。但是在水银与空气接触的表面层中,由于表面张力的作用使水银表面有收缩到尽可能小的趋势。上下两层表面张力的合力的水平分量必与F 反向,且大小相等。△S 两侧表面张力43,f f 可认为等值反向的。 解: x gh S p F ?= ??=2121 ρ F f f =+21cos θ x gh x a ?= +?221 )cos 1(ρθ g a h ρθ)cos 1(2+= 由于0<θ<90o,有 m h m 3 3104103--?<

热学(李椿+章立源+钱尚武)习题解答_第1章温度

第一章温度 1-1在什么温度下,下列一对温标给出相同的读数:(1)华氏温标和摄氏温标;(2)华氏温标和热力学温标;(3)摄氏温标和热力学温标? 解:(1) 当时,即可由,解得 故在时 (2)又 当时则即 解得: 故在时, (3) 若则有 显而易见此方程无解,因此不存在的情况。 1-2 定容气体温度计的测温泡浸在水的三相点槽时,其中气体的压强为50mmHg。 (1)用温度计测量300K的温度时,气体的压强是多少? (2)当气体的压强为68mmHg时,待测温度是多少? 解:对于定容气体温度计可知: (1) (2) 1-3 用定容气体温度计测得冰点的理想气体温度为273.15K,试求温度计的气体在冰点时的压强与水的三相点时压强之比的极限值。 解:根据 已知冰点 。

1-4用定容气体温度计测量某种物质的沸点。原来测温泡在水的三相点时,其中气体的压强;当测温泡浸入待测物质中时,测得的压强值为,当从测温泡中抽出一些气体,使减为200mmHg时,重新测得,当再抽出一些气体使减为100mmHg时,测得.试确定待测沸点的理想气体温度. 解:根据 从理想气体温标的定义:依以上两次所测数据,作T-P图看趋势得出时,T约为400.5K亦即沸点为400.5K. 题1-4图 1-5铂电阻温度计的测量泡浸在水的三相点槽时,铂电阻的阻值为90.35欧姆。当温度计的测温泡与待测物体接触时,铂电阻的阻值为90.28欧姆。试求待测物体的温度,假设温度与铂电阻的阻值成正比,并规定水的三相点为273.16K。 解:依题给条件可得 则 故 1-6在历史上,对摄氏温标是这样规定的:假设测温属性X随温度t做线性变化,即,并规定冰点为,汽化点为。 设和分别表示在冰点和汽化点时X的值,试求上式中的常数a和b。 解: 由题给条件可知 由(2)-(1)得 将(3)代入(1)式得

化工热力学复习题(附答案)

化工热力学复习题 一、选择题 1. T 温度下的纯物质,当压力低于该温度下的饱和蒸汽压时,则气体的状态为( C ) A. 饱和蒸汽 超临界流体 过热蒸汽 2. 纯物质的第二virial 系数B ( A ) A 仅是T 的函数 B 是T 和P 的函数 C 是T 和V 的函数 D 是任何两强度性质的函数 3. 设Z 为x ,y 的连续函数,,根据欧拉连锁式,有( B ) A. 1x y z Z Z x x y y ?????????=- ? ? ?????????? B. 1y x Z Z x y x y Z ?????????=- ? ? ?????????? C. 1y x Z Z x y x y Z ?????????= ? ? ?????????? D. 1y Z x Z y y x x Z ?????????=- ? ? ?????????? 4. 关于偏离函数M R ,理想性质M *,下列公式正确的是( C ) A. *R M M M =+ B. *2R M M M =- C. *R M M M =- D. *R M M M =+ 5. 下面的说法中不正确的是 ( B ) (A )纯物质无偏摩尔量 。 (B )任何偏摩尔性质都是T ,P 的函数。 (C )偏摩尔性质是强度性质。 (D )强度性质无偏摩尔量 。 6. 关于逸度的下列说法中不正确的是 ( D ) (A )逸度可称为“校正压力” 。 (B )逸度可称为“有效压力” 。 (C )逸度表达了真实气体对理想气体的偏差 。 (D )逸度可代替压力,使真实气体的状态方程变为fv=nRT 。 (E )逸度就是物质从系统中逃逸趋势的量度。 7. 二元溶液,T, P 一定时,Gibbs —Duhem 方程的正确形式是 ( C ). a. X 1dlnγ1/dX 1+ X 2dlnγ2/dX 2 = 0 b. X 1dlnγ1/dX 2+ X 2 dlnγ2/dX 1 = 0 c. X 1dlnγ1/dX 1+ X 2dlnγ2/dX 1 = 0 d. X 1dlnγ1/dX 1– X 2 dlnγ2/dX 1 = 0 8. 关于化学势的下列说法中不正确的是( A ) A. 系统的偏摩尔量就是化学势 B. 化学势是系统的强度性质 C. 系统中的任一物质都有化学势 D. 化学势大小决定物质迁移的方向 9.关于活度和活度系数的下列说法中不正确的是 ( E ) (A )活度是相对逸度,校正浓度,有效浓度;(B) 理想溶液活度等于其浓度。 (C )活度系数表示实际溶液与理想溶液的偏差。(D )任何纯物质的活度均为1。 (E )r i 是G E /RT 的偏摩尔量。 10.等温等压下,在A 和B 组成的均相体系中,若A 的偏摩尔体积随浓度的改变而增加,则B 的偏摩尔体积将(B ) A. 增加 B. 减小 C. 不变 D. 不一定 11.下列各式中,化学位的定义式是 ( A ) 12.混合物中组分i 的逸度的完整定义式是( A )。 A. d G ___i =RTdln f ^i , 0lim →p [f ^i /(Y i P)]=1 B. d G ___i =RTdln f ^i , 0lim →p [f ^ i /P]=1 C. dG i =RTdln f ^i , 0lim →p f i =1 ; D. d G ___i =RTdln f ^i , 0lim →p f ^ i =1 13. 关于偏摩尔性质,下面说法中不正确的是( B ) A.偏摩尔性质与温度、压力和组成有关 B .偏摩尔焓等于化学位 C .偏摩尔性质是强度性质 D. 偏摩尔自由焓等于化学位 j j j j n nS T i i n T P i i n nS nV i i n nS P i i n nU d n nA c n nG b n nH a ,,,,,,,,])([.])([.])([.])([.??≡??≡??≡??≡μμμμ

2019中考物理经典易错题100例-热学部分

2019中考物理经典易错题100例-热学部分 一、物理概念(物理量):比热(C)、热量(Q)、燃烧值(q)、内能、温度(t)。 二、实验仪器:温度计、体温计。 三、物理规律:光在均匀介质中沿直线传播的规律,光的反射定律,平面镜成像规律,光的折射规律,凸透镜成像规律,物态变化规律,内能改变的方法,热量计算公式: Q=cmDt及燃烧值计算Q=qm,分子运动论。 第一类:相关物理量的习题: 例1:把一杯酒精倒掉一半,则剩下的酒精() A. 比热不变,燃烧值变为原来的一半 B.比热和燃烧值均不变 C. 比热变为原来的一半,燃烧值不变 D.比热和燃烧值均变为原来的一半 [解析]:比热是物质的一种特性。它与该种物体的质量大小无关;与该种物体的温度高低无关;与该种物体吸热还是放热也无关。这种物质一旦确定,它的比热就被确定。酒精的比热是2.4×103焦/(千克?℃),一瓶酒精是如此,一桶酒精也是如此。0℃的酒精和20℃的酒精的比热也相同。燃烧值是燃料的一种性质。它是指单位质量的某种燃烧完全燃烧所放出的热量。酒精的燃烧值是3.0×107焦/千克,它并不以酒精的质量多少而改变。质量多的酒精完全燃烧放出的热量多,但酒精的燃烧值并没有改变。所以本题的准确答案应是B。 例2:甲、乙两个冰块的质量相同,温度均为0℃。甲冰块位于地面静止,乙冰块停止在10米高处,这两个冰块()。 A. 机械能一样大 B.乙的机械能大 C.内能一样大 D. 乙的内能大 [解析]:机械能包括动能、势能,两个冰块的质量相同,能够通过它们的速度大小、位置高度,判断它们的动能和势能的大小,判断物体内能大小的依据是温度和状态。根据题意,两个冰块均处于静止状态,它们的动能都是零,两冰块质量相同,乙冰块比甲冰块的位置高,乙冰块的重力势能大。结论是乙冰块的机械能大。两个冰块均为0℃,质量相同,物态相同,温度相同,所以从它们的内能也相同。选项B、C准确。 第二类:相关温度计的习题: 例1:两支内径粗细不同下端玻璃泡内水银量相等的合格温度计同时插入同一杯热水中,水银柱上升的高度和温度示数分别是() A. 上升高度一样,示数相等。 B. 内径细的升得高,它的示数变大。

第一章习题解答

第一章热力学第一定律 思考题答案 一、是非题 1.√ 2.× 3.× 4.× 5.× 6.× 7.√ 8.√ 9.× 10.× 11.× 12.×13.× 14.× 15.√ 二、选择题 1.D 2.D 3.D 4.C 5.D 6.B 7.B 8.C 9.D 10.D 11.B 12.D 13.A 14.D 15.C 16.D 习题解答 1. 请指出下列公式的适用条件: (1) △H=Q p;(2) △U=Q V;(3)W=-nRlnV2/V1 解:(1)封闭系统,恒压不做其他功。 (2)封闭系统,恒容不做其他功。 (3)封闭系统,理想气体恒温可逆过程。 2. 用热力学概念判断下列各过程中功、热、热力学能和焓的变化值: (1)理想气体自由膨胀; (2)van der Waals气体等温自由膨胀; (3)Zn(s)+2HCl(l)===ZnCl2(l)+H2(g)进行非绝热等压反应; (4)H2(g)+C12(g)===2HCl(g)在绝热钢瓶中进行; (5)常温、常压下水结成冰(273.15K,101.325kPa)。 解:(1)W=0,Q=0,△U=0,△H=0 (2)W=0,Q>0,△U>0,△H不能确定。 (3)W<0,Q<0,△U<0,△H<0 (4) W=0,Q=0,△U=0,△H>0 (5) W>0,Q<0,△U<0,△H<0 3. 在相同的温度和压力下,一定量氢气和氧气从4种不同的途径生成相同终态的水; (1)氢气在氧气中燃烧;(2)爆鸣;(3)氢氧热爆炸;(4)氢氧燃料电池。请问这4种变化途径的热力学能和焓的变化值是否相同? 解:相同。 4. 一定量的水,从海洋蒸发变为云,云在高山上变为雨、雪,并凝结成冰。冰、雪融化变成水流入江河,最后流入大海。整个循环,水的热力学能和焓的变化是多少? 解:零。 5. 10mol理想气体,始态压力为1000kPa,温度为300K。在等温下:分别计算下述途径所做的功。

第四、五章气体动理论和热力学的补充题

第三、四章 气体动理论及热力学习题 一、选择题 1.某理想气体状态变化时,内能随压强的变化关系如图中 直线AB 所示,则A 至B 变化过程为:( ) (A )等温过程 (B )等容过程 (C )等压过程 (D )绝热过程 2. 一定量的理想气体,处在某一初始状态,现在要使它的温度经过一系列状态变化后回到初始状态的温度,可能实现的过程为 ( ) (A )先保持压强不变而使它的体积膨胀,接着保持体积不变而增大压强; (B )先保持压强不变而使它的体积减小,接着保持体积不变而减小压强; (C )先保持体积不变而使它的压强增大,接着保持压强不变而使它体积膨胀; (D )先保持体积不变而使它的压强减小,接着保持压强不变而使它体积膨胀。 3. 压强、体积和温度都相同(常温条件)的氧气和氦气在等压过程中吸收了相等的热量,它们对外作的功之比为 ( ) (A )1:1; (B )5:9; (C )5:7; (D )9:5。 4. 一绝热密闭的容器,用隔板分成相等的两部分,左边盛有一定量的理想气体,压强为0p ,右边为真空,今将隔板抽去,气体自由膨胀,当气体达到平衡时,气体的压强是( ) (A )0p ; (B )0p /2; (C )02p γ; (D )γ2/0p 。 )/(v p C C =γ 5. 在V p 图上有两条曲线abc 和adc ,由此可以得出以下结论: ( ) (A )其中一条是绝热线,另一条是等温线; (B )两个过程吸收的热量相同; (C )两个过程中系统对外作的功相等; (D )两个过程中系统的内能变化相同。 6. 一定量的理想气体向真空作自由膨胀,体积由1V 增至2V ,此过程中气体的( ) (A )内能不变,熵增加; (B )内能不变,熵减少; (C )内能不变,熵不变; (D )内能增加,熵增加。 7. 一热机由温度为727℃的高温热源吸热,向温度为527 ℃的低温热源放热,若热机在最

人教版初中物理经典易错题--热学部分

初三物理《热学》易错题分析 一:常规易错题 1:把一杯酒精倒掉一半,则剩下的酒精() A. 比热不变,燃烧值变为原来的一半 B.比热和燃烧值均不变 C. 比热变为原来的一半,燃烧值不变 D.比热和燃烧值均变为原来的一半 2:甲、乙两个冰块的质量相同,温度均为0℃。甲冰块位于地面静止,乙冰块停止在10米高处,这两个冰块()。 A. 机械能一样大 B.乙的机械能大 C.内能一样大 D. 乙的内能大 3:两支内径粗细不同下端玻璃泡内水银量相等的合格温度计同时插入同一杯热水中,水银柱上升的高度和温度示数分别是() A. 上升高度一样,示数相等。 B. 内径细的升得高,它的示数变大。 C. 内径粗的升得低,但两支温度计的示数相同。 D. 内径粗的升得高,示数也大。 4下列说法中正确的是() A. 某一物体温度降低的多,放出热量就多。 B.温度高的物体比温度低的物体含有热量多。 C. 温度总是从物体热的部分传递至冷的部分。 D.深秋秧苗过夜要灌满水,是因为水的温度高。 5:一个带盖的水箱里盛有一些0℃的冰和水,把它搬到大气压为1标准大气压0℃的教室里,经过一段时间后,水箱里()。 A. 都变成冰了,连水气也没有 B.都变成水了,同时也有水气 C. 只有冰和水,不会有水气 D.冰、水和水气都存在 6:下列现象中,不可能发生的是() A. 水的沸点低于或高于100℃ B. 湿衣服放在温度低的地方比放在温度高的地方干得快 C. -5℃的冰块放在0℃的水中会溶化 D. 物体吸收热量温度保持不变 7:质量和初温相同的两个物体() A吸收相同热量后,比热大的物体温度较高B.放出相同的热量后比热小的物体温度较低 C. 吸收相同的热量后,比热较小的物体可以传热给比热较大的物体 D. 放出相同的热量后,比热较大的物体可以向比热较小的物体传播 8:指明下列事物中内能改变的方法:⑴一盆热水放在室内,一会儿就凉了________;⑵高温高压的气体,迅速膨胀,对外做功,温度降低________;⑶铁块在火炉中加热,一会热得发红________;⑷电烙铁通电后,温度升高________;⑸用打气筒给车胎打气,过一会儿筒壁变热。⑹两手互相摩擦取暖________。 9:甲、乙两金属球,质量相等,初温相同,先将甲球投入冷水中,待热平衡后水温升高t℃,取出甲球(设热量与水均无损失),再迅速把乙球投入水中,这杯水热平衡后水温又升高t℃,设甲、乙两球的比热分别为C甲和C乙,则有() A. C甲=C乙 B.C甲>C乙 C.C甲

传热学试题库含参考答案

《传热学》试题库 第一章概论 一、名词解释 1.热流量:单位时间内所传递的热量 2.热流密度:单位传热面上的热流量 3.导热:当物体内有温度差或两个不同温度的物体接触时,在物体各部分之间不发生相对位移的情况下,物质微粒(分子、原子或自由电子)的热运动传递了热量,这种现象被称为热传导,简称导热。 4.对流传热:流体流过固体壁时的热传递过程,就是热对流和导热联合用的热量传递过程,称为表面对流传热,简称对流传热。 5.辐射传热:物体不断向周围空间发出热辐射能,并被周围物体吸收。同时,物体也不断接收周围物体辐射给它的热能。这样,物体发出和接收过程的综合结果产生了物体间通过热辐射而进行的热量传递,称为表面辐射传热,简称辐射传热。 6.总传热过程:热量从温度较高的流体经过固体壁传递给另一侧温度较低流体的过程,称为总传热过程,简称传热过程。 7.对流传热系数:单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的对流传热量,单位为W/(m2·K)。对流传热系数表示对流传热能力的大小。 8.辐射传热系数:单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的辐射传热量,单位为W/(m2·K)。辐射传热系数表示辐射传热能力的大小。 9.复合传热系数:单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的复合传热量,单位为W/(m2·K)。复合传热系数表示复合传热能力的大小。 10.总传热系数:总传热过程中热量传递能力的大小。数值上表示传热温差为1K时,单位传热面积在单位时间内的传热量。 二、填空题 1.热量传递的三种基本方式为、、。 (热传导、热对流、热辐射) 2.热流量是指,单位是。热流密度是指,单位是。 (单位时间内所传递的热量,W,单位传热面上的热流量,W/m2) 3.总传热过程是指,它的强烈程度用来衡量。 (热量从温度较高的流体经过固体壁传递给另一侧温度较低流体的过程,总传热系数) 4.总传热系数是指,单位是。 (传热温差为1K时,单位传热面积在单位时间内的传热量,W/(m2·K)) 5.导热系数的单位是;对流传热系数的单位是;传热系数的单位是。 (W/(m·K),W/(m2·K),W/(m2·K)) 6.复合传热是指,复合传热系数等于之和,单位是。 (对流传热与辐射传热之和,对流传热系数与辐射传热系数之和,W/(m2·K)) 7.单位面积热阻r t的单位是;总面积热阻R t的单位是。 (m2·K/W,K/W) 8.单位面积导热热阻的表达式为。 (δ/λ) 9.单位面积对流传热热阻的表达式为。 (1/h) 10.总传热系数K与单位面积传热热阻r t的关系为。 (r t=1/K) 11.总传热系数K与总面积A的传热热阻R t的关系为。 (R t=1/KA) 12.稳态传热过程是指。

(完整版)热学经典题目归纳附答案

热学经典题目归纳 一、解答题 1.(2019·山东高三开学考试)如图所示,内高H=1.5、内壁光滑的导热气缸固定在水 平面上,横截面积S=0.01m2、质量可忽略的活塞封闭了一定质量的理想气体。外界温度为300K时,缸内气体压强p1=1.0×105Pa,气柱长L0=0.6m。大气压强恒为p0=1.0×105Pa。现用力缓慢向上拉动活塞。 (1)当F=500N时,气柱的长度。 (2)保持拉力F=500N不变,当外界温度为多少时,可以恰好把活塞拉出? 【答案】(1)1.2m;(2)375K 【解析】 【详解】 (1)对活塞进行受力分析 P1S+F=P0S. 其中P1为F=500N时气缸内气体压强 P1=0.5×104Pa. 由题意可知,气体的状态参量为 初态:P0=1.0×105Pa,V a=LS,T0=300K; 末态:P1=0.5×105Pa,V a=L1S,T0=300K; 由玻意耳定律得 P1V1=P0V0 即 P1L1S=P0L0S 代入数据解得 L1=1.2m<1.5m 其柱长1.2m

(2)汽缸中气体温度升高时活塞将向外移动,气体作等压变化 由盖吕萨克定律得 10V T =2 2 V T 其中V 2=HS . 解得: T 2=375K. 2.(2019·重庆市涪陵实验中学校高三月考)底面积S =40 cm 2、高l 0=15 cm 的圆柱形汽缸开口向上放置在水平地面上,开口处两侧有挡板,如图所示.缸内有一可自由移动的质量为2 kg 的活塞封闭了一定质量的理想气体,不可伸长的细线一端系在活塞上,另一端跨过两个定滑轮提着质量为10 kg 的物体A .开始时,气体温度t 1=7℃,活塞到缸底的距离l 1=10 cm ,物体A 的底部离地h 1=4 cm ,对汽缸内的气体缓慢加热使活塞缓慢上升.已知大气压p 0=1.0×105 Pa ,试求: (1)物体A 刚触地时,气体的温度; (2)活塞恰好到达汽缸顶部时,气体的温度. 【答案】(1)119℃ (2)278.25℃ 【解析】 【详解】 (1)初始活塞受力平衡: p 0S +mg =p 1S +T ,T =m A g 被封闭气体压强 p 1()A 0m m g p S -=+ =0.8×105 Pa 初状态, V 1=l 1S ,T 1=(273+7) K =280 K A 触地时 p 1=p 2, V 2=(l 1+h 1)S 气体做等压变化,

热学习题解答第一章导论

普通物理学教程《热学》(秦允豪编) 习题解答 第一章 导论 1.3.1 设一定容气体温度计是按摄氏温标刻度的,它在下的冰点及下水的沸点时的压强分别为和,试问(1)当气体的压强为时的待测温度是多少(2)当温度计在沸腾的硫中时( 下的硫的沸点为),气体的压强是多少 解: (1)C t i ?=0,MPa P i 0405.0=; C t s ?=100,MPa P s 0553.0= C =γ,()P p t ∝,i s i s P P t t tg k --= =α bP a t += ()()C P P P P P P Pi P t t t P P k t t i s i i s i s i i i v ??---?--+ =-+=100摄氏C C C ?-=??-=??--=4.20510048.104.31000405.00553.00405.00101.0 (2)由 ()i s i v P P C P P t -?? -=100 ()C t P P P P v i s i ?? -+=100C C ?? ?+?=1005.4441048.11005.444 ()254.1006.1106286.10-?=?=m N Pa Pa 1.3.2 有一支液体温度计,在下,把它放在冰水混合物中的示数t0=-0.3℃;在沸腾的水中的示数t0= 101.4℃。试问放在真实温度为66.9℃的沸腾的甲醇中的示数是多少若用这支温度计测得乙醚沸点时的示数是为34.7℃,则乙醚沸点的真实温度是多少在多大一个测量范围内,这支温度计的读数可认为是准确的(估读到0.1℃) 分析:此题为温度计的校正问题。依题意:大气压为为标准大气压。冰点C t i ?=0,汽点 C t s ?=100,题设温度计为未经校证的温度计,C t i ?-=3.0',C t s ?=4.101',题设的温度 计在(1)标准温度为C t P ?=9.66,求示数温度?'=P t (2)当示数为C t P ?=7.34,求标准温度?=P t 解:x 为测温物质的测温属性量 设''i s t t -是等分的,故()x x t ∝(是线性的),()x x t ∝' 对标准温度计i s i i s i p x x x x t t t t --= --……(1) 非标准温度计i s i i s i p x x x x t t t t --= --' '' ' (2)

第八章 热力学作业(答案)

第八章 热力学基础 一、选择题 [ A ]1.(基础训练4)一定量理想气体从体积V 1,膨胀到体积V 2分别经历的过程是:A →B 等压过程,A →C 等温过程;A →D 绝热过程,其中吸热量最多的过程 (A)是A →B. (B)是A →C. (C)是A →D. (D)既是A →B 也是A →C , 两过程吸热一样多。 【提示】功即过程曲线下的面积,由图可知AD AC AB A A A >>; 根据热力学第一定律:E A Q ?+= AD 绝热过程:0=Q ; AC 等温过程:AC A Q =; AB 等压过程:AB AB E A Q ?+=,且0>?AB E [ B ]2.(基础训练6)如图所示,一绝热密闭的容器,用隔板分成相等的两部分,左边盛有一定量的理想气体,压强为p 0,右边为真 空.今将隔板抽去,气体自由膨胀,当气体达到平衡时,气体的压强是 (A) p 0. (B) p 0 / 2. (C) 2γp 0. (D) p 0 / 2γ. 【提示】该过程是绝热自由膨胀:Q=0,A=0;根据热力学第一定律Q A E =+?得 0E ?=,∴0T T =;根据状态方程pV RT ν=得00p V pV =;已知02V V =,∴0/2p p =. [ D ]3.(基础训练10)一定量的气体作绝热自由膨胀,设其热力学能增量为E ?,熵增量为S ?,则应有 (A) 0......0=???=?S E 【提示】由上题分析知:0=?E ;而绝热自由膨胀过程是孤立系统中的不可逆过程,故熵增加。 [ D ]4.(自测提高1)质量一定的理想气体,从相同状态出发,分别经历等温过程、等压过程和绝热过程,使其体积增加1倍.那么气体温度的改变(绝对值)在 (A) 绝热过程中最大,等压过程中最小. (B) 绝热过程中最大,等温过程中最小. (C) 等压过程中最大,绝热过程中最小. (D) 等压过程中最大,等温过程中最小. p 0

高中热学经典题集

热学试题集 一、选择题(在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确) 1.下列说法正确的是[] A.温度是物体内能大小的标志B.布朗运动反映分子无规则的运动 C.分子间距离减小时,分子势能一定增大D.分子势能最小时,分子间引力与斥力大小相等 2.关于分子势能,下列说法正确的是[] A.分子间表现为引力时,分子间距离越小,分子势能越大 B.分子间表现为斥力时,分子间距离越小,分子势能越大 C.物体在热胀冷缩时,分子势能发生变化 D.物体在做自由落体运动时,分子势能越来越小 3.关于分子力,下列说法中正确的是[] A.碎玻璃不能拼合在一起,说明分子间斥力起作用 B.将两块铅压紧以后能连成一块,说明分子间存在引力 C.水和酒精混合后的体积小于原来体积之和,说明分子间存在的引力 D.固体很难拉伸,也很难被压缩,说明分子间既有引力又有斥力 4.下面关于分子间的相互作用力的说法正确的是[] A.分子间的相互作用力是由组成分子的原子内部的带电粒子间的相互作用而引起的 B.分子间的相互作用力是引力还是斥力跟分子间的距离有关,当分子间距离较大时分子间就只有相互吸引的作用,当分子间距离较小时就只有相互推斥的作用 C.分子间的引力和斥力总是同时存在的 D.温度越高,分子间的相互作用力就越大 5.用r表示两个分子间的距离,Ep表示两个分子间的相互作用势能.当r=r0时两分子间的斥力等于引力.设两分子距离很远时Ep=0 [] A.当r>r0时,Ep随r的增大而增加B.当r<r0时,Ep随r的减小而增加 C.当r>r0时,Ep不随r而变D.当r=r0时,Ep=0 6.一定质量的理想气体,温度从0℃升高到t℃时,压强变化如图2-1所示,在这一过程中气体体积变化情况是[] 图2-1 A.不变B.增大C.减小D.无法确定 7.将一定质量的理想气体压缩,一次是等温压缩,一次是等压压缩,一次是绝热压缩,那么[] A.绝热压缩,气体的内能增加B.等压压缩,气体的内能增加 C.绝热压缩和等温压缩,气体内能均不变D.三个过程气体内能均有变化 8.如图2-2所示,0.5mol理想气体,从状态A变化到状态B,则气体在状态B时的温度为[] 图2-2

第一章--化学热力学基础-习题解答

第一章 化学热力学基础 1-1 气体体积功的计算式dV P W e ?-=中,为什么要用环境的压力e P ?在什么情 况下可用体系的压力体P ? 答: 在体系发生定压变化过程时,气体体积功的计算式dV P W e ?-=中, 可用体系的压力体P 代替e P 。 1-2 298K 时,5mol 的理想气体,在(1)定温可逆膨胀为原体积的 2 倍; ( 2 ) 定压下加热到373K ;(3)定容下加热到373K 。已知 C v,m = 28.28J·mol -1·K -1。 计算三过程的Q 、W 、△U 、△H 和△S 。 解 (1) △U = △H = 0 kJ V V nRT W Q 587.82ln 298314.85ln 1 2=??==-= 11 282.282ln 314.85ln -?=?==?K J V V nR S (2) kJ nC Q H m P P 72.13)298373(,=-==? kJ nC U m V 61.10)298373(,=-=? W = △U – Q P =- 3.12 kJ 112,07.41298 373ln )314.828.28(5ln -?=+?==?K J T T nC S m P (3) kJ nC Q U m V V 61.10)298373(,=-==? kJ nC H m P 72.13)298373(,=-=? W = 0 112,74.31298 373ln 28.285ln -?=?==?K J T T nC S m V 1-3容器内有理想气体,n=2mol , P=10P θ,T=300K 。求(1) 在空气中膨胀了1dm 3, 做功多少? (2) 膨胀到容器内压力为 lP θ,做了多少功?(3)膨胀时外压总比气体的压力小 dP , 问容器内气体压力降到 lP θ时,气体做多少功? W f dl p A dl p dV δ=-?=-??=-?外外外

第四章 化学热力学作业题

1.用来焊接金属的铝热反应涉及Fe 2O 3被金属Al 还原的反应 2 Al(s) + Fe 2O 3(s)→Al 2O 3(s) + 2 Fe(s), 试计算298K 时该反应的 。已知,Fe 2O 3 (s)和Al 2O 3(s)的 分别为-1676 KJ?mol -1和-824.2 KJ?mol -1。 2.已知298K 时,乙烯加H 2生成乙烷的反应焓变 ,乙烷的摩尔燃烧热 ,CO 2的摩尔生成热 ,H 2O 的摩尔生成热 。试计算乙烯的摩尔生成热。(52.7 KJ?mol -1) 3.已知下列热化学方程式: 12326.27);(3)(2)(3)(-?=?+→+mol kJ rH g CO s Fe g CO s O Fe m θ ① 1243326.58);()(2)()(3-?-=?+→+mol kJ rH g CO s O Fe g CO s O Fe m θ ② 12431.38);()(3)()(-?=?+→+mol kJ rH g CO s FeO g CO s O Fe m θ ③ 计算下列反应的 。 )()()()(2g CO s Fe g CO s FeO +→+ 4.碘钨灯泡外壳是用石英(SiO 2)制作的。试用热力学数据论证:“用玻璃取代石θm r H ?θm f H ?1 θm r 4.136-?-=?mol kJ H 162θm c 07.156),(-?-=?mol kJ g H C H 12θm f 5.393),(-?-=?mol kJ g CO H 12θm f 8.285),(-?-=?mol kJ l O H H θm r H ?

(word完整版)高中物理热学试题及答案

热学试题 一选择题: 1.只知道下列那一组物理量,就可以估算出气体中分子间的平均距离 A.阿伏加徳罗常数,该气体的摩尔质量和质量 B.阿伏加徳罗常数,该气体的摩尔质量和密度 C.阿伏加徳罗常数,该气体的质量和体积 D.该气体的质量、体积、和摩尔质量 2.关于布朗运动下列说法正确的是 A.布朗运动是液体分子的运动 B.布朗运动是悬浮微粒分子的运动 C.布朗微粒做无规则运动的原因是由于它受到水分子有时吸引、有时排斥的结果 D.温度越高,布朗运动越显著 3.铜的摩尔质量为μ(kg/ mol),密度为ρ(kg/m3),若阿伏加徳罗常数为N A,则下列说法中哪个是错误 ..的 A.1m3铜所含的原子数目是ρN A/μ B.1kg铜所含的原子数目是ρN A C.一个铜原子的质量是(μ / N A)kg D.一个铜原子占有的体积是(μ / ρN A)m3 4.分子间同时存在引力和斥力,下列说法正确的是 A.固体分子间的引力总是大于斥力 B.气体能充满任何仪器是因为分子间的斥力大于引力 C.分子间的引力和斥力都随着分子间的距离增大而减小 D.分子间的引力随着分子间距离增大而增大,而斥力随着距离增大而减小 5.关于物体内能,下列说法正确的是 A.相同质量的两种物体,升高相同温度,内能增量相同 B.一定量0℃的水结成0℃的冰,内能一定减少 C.一定质量的气体体积增大,既不吸热也不放热,内能减少 D.一定质量的气体吸热,而保持体积不变,内能一定减少 6.质量是18g的水,18g的水蒸气,32g的氧气,在它们的温度都是100℃时A.它们的分子数目相同,分子的平均动能相同 B.它们的分子数目相同,分子的平均动能不相同,氧气的分子平均动能大 C.它们的分子数目相同,它们的内能不相同,水蒸气的内能比水大 D.它们的分子数目不相同,分子的平均动能相同 7.有一桶水温度是均匀的,在桶底部水中有一个小气泡缓缓浮至水面,气泡上升过程中逐渐变大,若不计气泡中空气分子的势能变化,则 A.气泡中的空气对外做功,吸收热量 B.气泡中的空气对外做功,放出热量 C.气泡中的空气内能增加,吸收热量 D.气泡中的空气内能不变,放出热量 8.关于气体压强,以下理解不正确的是 A.从宏观上讲,气体的压强就是单位面积的器壁所受压力的大小 B.从微观上讲,气体的压强是大量的气体分子无规则运动不断撞击器壁产生的 C.容器内气体的压强是由气体的重力所产生的 D.压强的国际单位是帕,1Pa=1N/m2

热学第六章课后习题答案

第六章热学答案 1. 解 :由致冷系数2122T T T A Q -== ε ()J T T AT Q 421221025.121 102731000?=-?=-= 2.解:锅炉温度K T 4832732101=+=,暖气系统温度K T 333273602=+=,蓄水池温度 K T 288273153=+=。kg 0.1燃料燃烧放出的热量为1Q 热机的工作效率1212111T T Q Q Q A -=-== η,向制冷机做功)1(1 21T T Q A -=,热机向暖气系统放热分别为11212Q T T A Q Q = -=;设制冷机的制冷系数3 2343T T T A A Q A Q -=-==ε, A T T T T T T T T T A Q ?-?-=-+ =3 22 1213234)1( 暖气系统得到热量为: 112322112421Q T T T T T Q T T Q Q Q ??? ? ??--+= +=1123231Q T T T T T ?-T -= cal 41049.115000483 333 288333288483?=???--= 3.解:(1)两个循环都工作与相同绝热线,且低温T 不变,故放热相同且都为2Q ,在第一个循环 过程中22 1212111Q A Q Q Q T T +- =-=- =η,2 122T T AT Q -=;在第二个循环过程中高温热源温度提高到3T 的循环过程中2223232111Q A Q Q Q T T +-=-=- =η,2 32 22T T T A Q -=;因此2 32 22122T T T A T T AT Q -=-= 解得()()K T T A A T T 473173373800 106.12733 211223=-?+=-+= (2)效率增大为:3.42473 273 1132=-=- =T T η % 4.解:热机效率 1211T T Q A -≤,当取等号时1Q 最小,此时1 211T T Q A -=,

经典热学题目解析

第一章温度例题 例题1:已知一个气球的体积为,充得温度的氢气。当温度升高到37时,原有压强和体积维持不变,只是跑掉部分氢气,其质量减少了0.052Kg。试求气球内氢气在、压强为P下的密度是什么? 解: 由,气体在两种条件下满足 (1) (2) 将代入(1)、(2)两式,得 时, 例题2:一个抽气机转速为400转/分,每分钟能够抽出气体。设容器的容积问经过多长时间后才能使容器的压强由降到 ?

解:将容器内的和抽出的气体看作一个系统,按等温过程处理。满足 其中 由于米/分,联立以上两式得 例题3:道尔顿提出一种温标:规定理想气体体积的相对增量正比于温度的增量,采用在标准大气压时,水的冰点温度为零度,沸点温度为100度,试用摄氏度t来表示道尔顿温标的温度。 解:设比例系数为,有 (1) 从(,)(,)积分得 (2) 另由等压条件,有 (3) 将代入(2)、(3)得

于是 第二章热力学第一定律例题 例题1:已知热力学系统在某一准静态过程中满足定值(其中为常数)。设压强由P1 到P2,体积由V1到V2。求过程中系统所作的功。 解: 例题2:已知系统进行某循环过程的过程曲线如图中ACBA所示,求此过程系统所作的功。解:利用体积功的几何意义求 =

例题3:讨论下列三个过程的正负. (1)等容降温过程: (2)等温压缩过程: (3)从某绝热线上一点开始,在绝热线左侧,至上而下与同一绝热线相交于另一点的任一过程: 由 例题4:质量,压强,温度氮气。先等体增压至。然后等温膨胀压强降至。最后等压压缩体积压缩一半。求整个过程中和,(氮 ) 解:(1)求,与过程无关

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