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热学试题(1)

热学试题(1)
热学试题(1)

大学物理竞赛训练题热学(1)

一、选择题(每题3分)

1. 在标准状态下,任何理想气体在1 m3中含有的分子数都等于[]

(A) 6.02×1023.(B)6.02×1021.

(C) 2.69×1025(D)2.69×1023.

(玻尔兹曼常量k=1.38×10-23 J·K-1 )

2. 若理想气体的体积为V,压强为p,温度为T,一个分子的质量为m,k为玻尔兹曼常量,

R为普适气体常量,则该理想气体的分子数为:[]

(A) pV / m.(B) pV / (kT).

(C) pV / (RT).(D) pV / (mT).

3. 若室内生起炉子后温度从15℃升高到27℃,而室内气压不变,则此时室内的分子数减少了[]

(A)0.500.(B) 400.

(C) 900.(D) 2100.

4. 两瓶不同种类的理想气体,它们的温度和压强都相同,但体积不同,则单位体积内的气体分子数n,单位体积内的气体分子的总平动动能(E K/V),单位体积内的气体质量ρ,分别有如下关系:[]

(A) n不同,(E K/V)不同,ρ 不同.

(B) n不同,(E K/V)不同,ρ 相同.

(C) n相同,(E K/V)相同,ρ 不同.

(D) n相同,(E K/V)相同,ρ 相同.

5. 在一容积不变的封闭容器内理想气体分子的平均速率若提高为原来的2倍,则

(A) 温度和压强都提高为原来的2倍.[]

(B) 温度为原来的2倍,压强为原来的4倍.

(C) 温度为原来的4倍,压强为原来的2倍.

(D)温度和压强都为原来的4倍.

6. 关于温度的意义,有下列几种说法:

(1) 气体的温度是分子平均平动动能的量度.

(2) 气体的温度是大量气体分子热运动的集体表现,具有统计意义.

(3) 温度的高低反映物质内部分子运动剧烈程度的不同.

(4) 从微观上看,气体的温度表示每个气体分子的冷热程度.

这些说法中正确的是[]

(A) (1)、(2) 、(4).(B) (1)、(2) 、(3).

(C) (2)、(3) 、(4).(D) (1)、(3) 、(4).

7. 一瓶氦气和一瓶氮气密度相同,分子平均平动动能相同,而且它们都处于平衡状态,则它们[]

(A) 温度相同、压强相同.

(B) 温度、压强都不相同.

(C) 温度相同,但氦气的压强大于氮气的压强. (D) 温度相同,但氦气的压强小于氮气的压强.

8. 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,而方均根速率之比为

()()()

2

/122

/122

/12::C

B A v v v =1∶2∶4,则其压强之比A p ∶B p ∶

C p 为: [ ]

(A) 1∶2∶4. (B) 1∶4∶8.

(C) 1∶4∶16. (D) 4∶2∶1.

9. 水蒸气分解成同温度的氢气和氧气,内能增加了百分之几(不计振动自由度和化学能)?

(A) 66.7%. (B) 50%. [ ] (C) 25%.

(D) 0.

10. 有容积不同的A 、B 两个容器,A 中装有单原子分子理想气体,B 中装有双原子分子理想气体,若两种气体的压强相同,那么,这两种气体的单位体积的内能(E / V )A 和(E / V )B 的关系 [ ] (A) 为(E / V )A <(E / V )B . (B) 为(E / V )A >(E / V )B . (C) 为(E / V )A =(E / V )B .

(D) 不能确定. 11. 有N 个分子,其速率分布如图所示,v > 5v 0时分子数为0,则: [ ] (A) a = N / (2 v 0). (B) a = N / (3 v 0).

(C) a = N / (4 v 0). (D) a = N / (5 v 0).

12. 设图示的两条曲线分别表示在相同温度下氧气和氢

气分子的速率分布曲线;令()

2

O p v 和()

2

H p v 分别表示氧气和氢气的最概然速率,则

[ ]

(A) 图中a表示氧气分子的速率分布曲线;

()2

O p v /()

2

H p v =4.

(B) 图中a表示氧气分子的速率分布曲线; ()2O p v /()

2

H p v =1/4.

(C) 图中b表示氧气分子的速率分布曲线;()2

O p v /()

2

H p v =1/4.

(C) 图中b表示氧气分子的速率分布曲线;

()2

O p v /()

2

H p v = 4.

13. 下列各图所示的速率分布曲线,哪一图中的两条曲线能是同一温度下氮气和氦气的分子速率分布曲线? [ ]

2a/a/

00000

f (v )

14. 若氧分子[O 2]气体离解为氧原子[O]气后,其热力学温度提高一倍,则氧原子的平均速率是氧分子的平均速率的 [ ] (A) 1 /2倍. (B)

2倍. (C) 2倍. (D) 4倍.

15. 已知分子总数为N ,它们的速率分布函数为f (v ),则速率分布在v 1~v 2区间内的分子的平均速率为 [ ] (A) ?2

1d )(v v v v v f . (B)

?

2

1

d )(v v v v v f /?2

1

d )(v v v v f .

(C)

?

2

1

d )(v v v v v f N . (D)

?

2

1

d )(v v v v v f /N .

16. 气缸内盛有一定量的氢气(可视作理想气体),当温度不变而压强增大一倍时,氢气分子的平均碰撞频率Z 和平均自由程λ的变化情况是: [ ]

(A) Z 和λ都增大一倍. (B) Z 和λ都减为原来的一半.

(C) Z 增大一倍而λ减为原来的一半. (D) Z 减为原来的一半而λ增大一倍. 17. 一固定容器内,储有一定量的理想气体,温度为T ,分子的平均碰撞次数为 1Z ,若温度升高为2T ,则分子的平均碰撞次数2Z 为 [ ]

(A) 21Z . (B)

12Z . (C) 1Z . (D)

12

1Z .

18. 在恒定不变的压强下,气体分子的平均碰撞频率Z 与气体的热力学温度T 的关系为 (A) Z 与T 无关. (B) Z 与T 成正比. [ ] (C) Z 与T 成反比. (D) Z 与T 成正比.

19. 容积恒定的容器内盛有一定量某种理想气体,其分子热运动的平均自由程为0λ,平均碰撞频率为0Z ,若气体的热力学温度降低为原来的1/4倍,则此时分子平均自由程和平均碰撞频率Z 分别为 [ ]

(A) λ=0λ,Z =0Z . (B) λ=0λ,Z =

2

1

0Z .

v v

(C) λ=20λ,Z =20Z . (D) λ=20λ,Z =

21

Z . 20. 一定量的理想气体,在体积不变的条件下,当温度降低时,分子的平均碰撞频率Z 和平均自由程λ的变化情况是: [ ] (A) Z 减小,但λ不变. (B) Z 不变,但λ减小. (C) Z 和λ都减小. (D) Z 和λ都不变.

21. 在一个体积不变的容器中,储有一定量的理想气体,温度为T 0时,气体分子的平均速率为0v ,分子平均碰撞次数为0Z ,平均自由程为0λ.当气体温度升高为4T 0时,气体分子的平均速率v ,平均碰撞频率Z 和平均自由程λ分别为: [ ] (A) v =40v ,Z =40Z ,λ=40λ. (B) v =20v ,Z =20Z ,λ=0λ. (C) v =20v ,Z =20Z ,λ=40λ. (D) v =40v ,Z =20Z ,λ=0λ.

二、填空题

1. (3分) 已知某种理想气体分子的最概然速率为p v ,气体的压强为p .则此气体的密度为__________.

2. (3分) 氢分子的质量为

3.3×10-24 g ,如果每秒有1023 个氢分子沿着与容器器壁的法线成45°角的方向以105 cm / s 的速率撞击在 2.0 cm 2 面积上(碰撞是完全弹性的),则此氢气的压强为____________.

3. (3分) A 、B 、C 三个容器中皆装有理想气体,它们的分子数密度之比为n A ∶n B ∶n C =4∶2∶1,而分子的平均平动动能之比为A w ∶B w ∶C w =1∶2∶4,则它们的压强之比A p ∶B p ∶

C p =__________.

4. (3分) 若某种理想气体分子的方均根速率()

4502

/12

=v m / s ,气体压强为p =7×104 Pa ,

则该气体的密度为ρ=_______________.

5. (5分) 某容器内分子数密度为10 26 m -3,每个分子的质量为 3×10-

27 kg ,设其中 1/6分子

数以速率v = 200 m / s 垂直地向容器的一壁运动,而其余 5/6分子或者离开此壁、或者平行此壁方向运动,且分子与容器壁的碰撞为完全弹性的.则

(1) 每个分子作用于器壁的冲量ΔP =_______________; (2) 每秒碰在器壁单位面积上的分子数0n =________________; (3) 作用在器壁上的压强p =___________________.

6. (3分)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 d V= (M / M mol)R d T表示____________________过程.

(2) V d p= (M / M mol)R d T表示____________________过程.

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

7. (3分) 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,则这气体的摩尔质量M mol=____________.(普适气体常量R=8.31 J·mol-1·K-1)

8. (3分)在一个以匀速度u运动的容器中,盛有分子质量为m的某种单原子理想气体.若使

?=________________.

容器突然停止运动,则气体状态达到平衡后,其温度的增量T

9. (5分) 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=1.38×10-23J·K-1 , N2气的摩尔质量M mol=28×10-3 kg·mol-1 , 普适气体常量R=8.31 J·mol-1·K-1 )

10. (5分) 在相同的温度和压强下,氢气(视为刚性双原子分子气体)与氦气的单位体积内能之比为____________,氢气与氦气的单位质量内能之比为___________.

11. (3分) 储有某种刚性双原子分子理想气体的容器以速度v=100 m/s运动,假设该容器突然停止,气体的全部定向运动动能都变为气体分子热运动的动能,此时容器中气体的温度上升6.74K,由此可知容器中气体的摩尔质量M mol=_____. (普适气体常量R=8.31

J·mol-1·K-1)

12. (3分) 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______.(已知铁的比热c=501.6 J·kg-1·K-1)

13. (3分) 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))

14. (3分) 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 )

15. (3分) 一氧气瓶的容积为V,充入氧气的压强为p1,用了一段时间后压强降为p2,则瓶中剩下的氧气的内能与未用前氧气的内能之比为__________.

16.(3分)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N A=6.022×1023 mol-1)

17. (3分)体积和压强都相同的氦气和氢气(均视为刚性分子理想气体),在某一温度T下混合,所有氢分子所具有的热运动动能在系统总热运动动能中所占的百分比为_________.

18. (3分)一气体分子的质量可以根据该气体的定体比热来计算.氩气的定体比热c V =0.314 k J·kg-1·K-1,则氩原子的质量m=__________.(波尔兹曼常量k=1.38×10-23J / K)

19. (3分)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N A =6.022×1023 mol -1)

20. (3分)一定量H 2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H 2气的质量为________________.(普适气体常量R =8.31 J ·mol -1·K -1) 21. (3分) 体积为10- 3 m 3、压强为1.013 ×105 Pa 的气体分子的平动动能的总和为 _____________J .

22.(3分)某气体在温度为T = 273 K 时,压强为p =1.0×10-2 atm ,密度ρ = 1.24×10-2 kg/m 3,则该气体分子的方均根速率为___________. (1 atm = 1.013×105 Pa)

23. (4分) 图示氢气分子和氧气分子在相同温度下的麦克斯韦速率分布曲线.则氢气分子的最概然 速率为______________,氧分子的最概然速率 为____________.

24. 当理想气体处于平衡态时,若气体分子速率分布函数为f (v ),则分子速率处于最概然速率v p 至∞范围内的概率△N / N =________________.

25. (4分) 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0

λλ

=__________. (2) 平均速率0

v v

=__________. (3) 平均动能

K K

εε=__________. 26.(4分)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_______________.

27.一定量的某种理想气体,先经过等体过程使其热力学温度升高为原来的2倍;再经过等压过程使其体积膨胀为原来的2倍,则分子的平均自由程变为原来的 __________倍.

*28. (3分) 处于重力场中的某种气体,在高度z 处单位体积内的分子数即分子数密度为n .若f (v )是分子的速率分布函数,则坐标介于x ~x +d x 、y ~y +d y 、z ~z +d z 区间内,速率介于v ~ v + d v 区间内的分子数d N =____________________.

*29. (3分) 一个很长的密闭容器内盛有分子质量为m 的理想气体,该容器以匀加速度a

垂直于水平面上升(如图所示).当气体状态达到稳定时温度为T ,容器底部的分子数密度为n 0,则容器内离底部高为h 处的分子数密度n =____________.

a

*30. (3分) 已知大气压强随高度h 变化的规律为

???

?

?-=RT gh M p p mol 0exp

拉萨海拔约为 3600 m ,设大气温度t =27℃,而且处处相同,则拉萨的气压

p =________________. (空气的摩尔质量M mol = 29×10-3 kg/mol , 普适气体常量R =8.31 J ·mol -1·K -1 , 海平面处的压强p =1 atm ,符号exp(a ) ,即e a ) *31. 已知大气压强随高度h 的变化规律为

???

?

?-=RT gh M p p mol 0exp

设气温t =5 ℃,同时测得海平面的气压和山顶的气压分别为 750 mmHg 和 590 mmHg ,则山顶的海拔h =__________m. (普适气体常量R =8.31 J ·mol -1·K -1,空气的摩尔质量M mol =29×10-3 kg / mol ,p 0为h =0处的压强.符号exp(a ),即e a )

三、计算题

1. (5分) 一氧气瓶的容积为V ,充了气未使用时压强为p 1,温度为T 1;使用后瓶内氧气的质量减少为原来的一半,其压强降为p 2,试求此时瓶内氧气的温度T 2.及使用前后分子热运动平均速率之比21/v v .

2. (5分) 黄绿光的波长是5000

A (1

A =10 -10 m).理想气体在标准状态下,以黄绿光的波长为边长的立方体内有多少个分子?(玻尔兹曼常量k =1.38×10- 23J ·K -1)

3. (10分) 一密封房间的体积为 5×3×3 m 3,室温为20 ℃,室内空气分子热运动的平均平动动能的总和是多少?如果气体的温度升高 1.0K,而体积不变,则气体的内能变化多少?气体分子的方均根速率增加多少?已知空气的密度ρ=1.29 kg/m 3,摩尔质量M mol =29×10-3 kg /mol ,且空气分子可认为是刚性双原子分子.(普适气体常量R =8.31 J ·mol -1·K -1)

4. (5分) 已知某理想气体分子的方均根速率为 400 m ·s -1.当其压强为1 atm 时,求气体的密度.

5. (5分) 质量m =

6.2 ×10-17 g 的微粒悬浮在27℃的液体中,观察到悬浮粒子的方均根速率为1.4 cm ·s -1.假设粒子速率服从麦克斯韦速率分布,求阿伏伽德罗常数.(普适气体常量R =8.31 J ·mol -1·K -1 )

6. (10分) 容积为20.0 L(升)的瓶子以速率v =200 m ·s -1匀速运动,瓶子中充有质量为100g 的氦气.设瓶子突然停止,且气体的全部定向运动动能都变为气体分子热运动的动能,瓶子与外界没有热量交换,求热平衡后氦气的温度、压强、内能及氦气分子的平均动能各增加多少?(摩尔气体常量R =8.31 J ·mol -1·K -1,玻尔兹曼常量k =1.38×10-23 J ·K -1)

7. (10分)有 2×10-3 m 3刚性双原子分子理想气体,其内能为6.75×102 J .

(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. 8. (5分) 一氧气瓶的容积为V ,充了气未使用时压强为p 1,温度为T 1;使用后瓶内氧气的质量减少为原来的一半,其压强降为p 2,试求此时瓶内氧气的温度T 2.及使用前后分子热运动平均速率之比21/v v .

9. (10分) 当氢气和氦气的压强、体积和温度都相等时,求它们的质量比

()()

e H H 2M M 和内能比()()

e H H 2E E .(将氢气视为刚性双原子分子气体) 10. (5分) 计算下列一组粒子的平均速率和方均根速率. 粒子数N

i

2 4 6 8 2

速率v i (m/s) 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0

11. (10分) 导体中自由电子的运动可看成类似于气体中分子的运动.设导体中共有N 个自由电子,其中电子的最大速率为v m ,电子速率在v ~v + d v 之间的概率为

??

?=0

d d 2v

v A N N 式中A 为常数. (1) 用N ,v m 定出常数A ; (2) 试求导体中N 个自由电子的平均速率.

12. (10分) 由N 个分子组成的气体,其分子速率分布如图所示.

(1) 试用N 与0v 表示a 的值.

(2) 试求速率在1.50v ~2.00v 之间的分子数目. (3) 试求分子的平均速率.

13. (10分) N 个粒子,其速率分布如图所示(v > 50v 时粒子数为零).

(1) 试用N 与0v 表示a 的值. (2) 试求速率在 20v ─ 30v 间的粒子数. (3) 试求粒子的方均根速率.

14. (5分) 某种气体由大量分子组成,试证明:分子热运动的方均根速率恒大于或等于平均速率,即()

2

/12

v

≥ v .

15. (5分) 今测得温度为t 1=15℃,压强为p 1=0.76 m 汞柱高时,氩分子和氖分子的平均自

由程分别为:Ar λ= 6.7×10-8 m 和Ne λ=13.2×10-8 m ,求: (1) 氖分子和氩分子有效直径之比d Ne / d Ar =?

(2) 温度为t 2=20℃,压强为p 2=0.15 m 汞柱高时,氩分子的平均自由程/

Ar λ=? 16. (5分) 在什么条件下,气体分子热运动的平均自由程λ与温度T 成正比?在什么条件下,

λ与T 无关?(设气体分子的有效直径一定)

答:从()

p d kT 2π2/=λ可见,对于分子有效直径一定的气体,当压强p 恒定时,λ与

00

a/2a/00000

0≤v ≤v m v >v m

T 成正比.

从(

)

n d 2π2/

1=λ和n = N / V 可见,对于分子有效直径一定的气体,当分子

总数N 和气体体积V 恒定时,λ与T 无关.

17. (5分) 在A 、B 、C 三个容器中,装有不同温度的同种理想气体,设其分子数密度之比n A ∶n B ∶n C =1∶2∶4,方均根速率之比()()()

2

/122

/122

/12::C

B A v v v

=1∶2∶4.则其算术平均

速率之比为C B A v v v ::=1∶4∶16,压强之比为p A ∶p B ∶p C =1∶4∶16. 以上关于算术平均速率之比值与压强之比值是否正确?如有错误请改正. 18.(10分) 根据22123v m n p =

和kT m 2

3

212=v 两式,从气体分子动理论角度推导气体实验三定律:即玻意耳?马略特定律、盖?吕萨克定律和查理定律. 19.(5分)试以分子动理论的观点解释玻意耳定律(T 不变,pV =C ). *20. (5分)试由麦克斯韦速度分布函数 )2/e x p ()2(

)(2/3kT m kT

m f v v v

?-π=导出麦克斯韦速率分布函数F (v ).

*21. (10分) 假定大气层各处温度相同均为T ,空气的摩尔质量为M mol .试根据玻尔兹曼分布律 ()

/kT E P n n -=e

证明大气压强p 与高度h (从海平面算起,海平面处的大气压强为p 0)的关系是

???

? ??=

p p g M RT

h 0mol ln .

大学物理竞赛训练题 热学(1)

参考答案:

一、选择题(每题3分) 1. C

233

1002.610

4.221

???- 2. B P =nkT , nV=pV/kT

3. B P =nkT , ?nkT+nk ?T=0 -?n/n =?T/T

4. C P =nkT , E K /V=n kT n w 23=,RT M M

pV mol

=, RT pM mol =ρ 5. D kT n w 2

3

= 6. B

7. C RT M M

pV mol

=

, p RT M mol =ρ, kT w 23=,

8. C 231

υnm p =

9. C 2H 2O →2H 2+O 2.

RT v E O H 26

20

2=,RT v RT v RT v E O H 2

5325252000,22=+= 25.012

12

152222,=-=

-O

H O

H O H E E E 10.A 2i E v

RT = p V v R T = 2i E p V = 11.B N a

a a a a =++++

000003

32323υυυυυ 12. B

p υ==

13.B

14. C mol mol M RT

M RT m kT 60

.188≈==ππυ; 21

32

162222

=?==o o o o o o T M M T υυ

15. B 16. C kT

p

d Z υ

π22=

, p

d kT 2

2πλ=

17. B n d Z υπ2

2=

, mol

M RT

m kT ππυ88==

18. C kT

p

M RT d n d Z mol ππυπ8222

2==

19. B 20. A 21. B

二、填空题 1. RT

pM V M mol ==

ρ ,mol p M RT 2=υ. 22p

p

υρ= 2. 4

23327423010

0.210707.010103.32100.21045cos 2---??????=??=υm p = 2.33×10 3 Pa 3. P=nkT , kT w 23=, w n w k nk p 3

2

32==. 1∶1∶1 4. RT M M

pV mol

=

, p RT M mol =ρ; mol

M RT

m

kT

332==

υ p RT M mol =ρp 2

2)(3υ=2

4

)450(1073??==1.037kg.m -3. 1.04 kg ·m -3

5. ix ix ix m m m P υυυ2])[(=---=?=1.2×10-

24 kg m / s

n 0=1228260103

1

2001061--?=??==????=

s m n S S n n x x υυ

P n p ?=0=4×103 Pa 6. 等压; 等体; 等温. 7. 27.8 g/mol 8. m u 2 / 3k

9. 3.44×1020 ; 1.6 ×10-5 kg/m 3; 2 J . 10. RT i v E 2=,V vRT i V E 2=, vRT pV =, p i V E 2

=, 5 / 3

mol

M RT

i M E 2=

, 10 / 3 11. 28×10-3 kg / mol 12. 0.186 K 13. 1.28×10-

7

14. 1.25×103

15. p 1V =ν1RT 1 p 2V =ν2RT 2; E 1=21i ν1RT 1=21i p 1V , E 2=21i ν2RT 2=2

1

i p 2V ∴ E 2 / E 1=p 2 / p 1

16. kT i N E 2=, 300

1038.161074.32223

3

?????==-ikT E N =3.01×1023个 17. 62.5% 18. 6.59×10 -26

kg

19. 3.01×1023个 20. 4.0×10-3 kg 21. 1.52×102 22. 495 m/s 23. m o l p M RT

m

kT

22==υ, O 2: 1000m/s , 4==molH

molO

Po

pH M M υυ, H 2: 4000m/s,

24.

?

p

f v v v d )(

25. n d 2

21πλ=

,20

==n n λλ , m o l M RT πυ8=

,vRT pV =,2T 0=T , 200==T T υυ

kT i

K 2

=

ε 2 26. n d Z υπ22=

kT p d υ

π22=; p

d kT n

d Z

2

2

221ππυλ=

==

5.42×107 s -1 ; 6×10-5 cm

27. 2

*28. dN=N f (v ) d v =n f (v )d x d y d z d v *29. kT

mgh

n -e

0, 相对加速度g +a , kT

h a g m n )(0e

+-

*30. 329109.836001exp 8.31300p -??

???=?- ????

=0.663atm

*31. 1950 三、计算题

1. 解: p 1V =νRT 1 p 2V =

2

1

νRT 2 ∴ T 2=2 T 1p 2 / p 1

2

1

21

2

12P P T T ==

v v

2.解:理想气体在标准状态下,分子数密度为

n = p / (kT )=2.69×1025 个/ m 3

以5000

A 为边长的立方体内应有分子数为 N = nV =3.36×106个.

3.解:根据

kT m 23212=v , 可得 NkT m N 23

212=v , 即 ()m N RTNm m N d /23212

=v

= ()RT M M mol /23 =()V M RT ρmol /2

3

=7.31×106 .

又 ()T iR M M E ?=?21/mol =()T iR M V ?2

1

/mol ρ=4.16×104 J .

及 ()()()

2

/121

2

/12

22

/12v v v

-=?= ()

()

12

2

/1mol /3T T

M R -=0.856 m/s .

4.解: 223

1

31v v ρ==nm p ∴ 90.1/32==v p ρ kg/m 3

5.解:据 ()

m N RT M RT A /3/3mol 2

/12

==v

得 N A =3RT / (m 2v )=6.15×1023 mol -1.

6.解:定向运动动能

221v Nm ,气体内能增量T ik N ?2

1

,i =3 .按能量守恒应有: 221v Nm =T ik N ?2

1

∴ A

N T iR m /2?=

v

(1) ()()===?iR M iR m N T A //2mol 2v v 6.42 K (2) ()V T R M M p //mol ?=?=6.67×10-4 Pa .

(3) ()T iR M M E ?=?2

1

/mol =2.00×103 J . (4)

T ik ?=

?2

1

ε=1.33×10-22 J . 7. 解:(1) 设分子数为N .

据 E = N (i / 2)kT 及 p = (N / V )kT

得 p = 2E / (iV ) = 1.35×105 Pa

(2) 由 kT N kT E

w

2

523=

得 ()21

105.75/3-?==N E w J

又 kT N E 2

5

=

得 T = 2 E / (5Nk )=362k 8.解: p 1V =νRT 1 p 2V =

2

1

νRT 2

∴ T 2=2 T 1p 2 / p 1

2

1

21

2

12P P T T ==

v v 9.解: 由 pV =

()()mol

22H H M M RT 和pV =()()mol e H e H M M RT

得 ()()e H H 2M M =()()mol mol 2e H H M M =42=21

由 E (H 2)= ()()mol 22H H M M 2

5RT 和RT M M E 23

)He ()He ()He (mol =

()()e 2H E H E =()()()()mol mol

22e H /He 3H /H 5M M M M

∵ ()()mol 22H M H M = ()()mol

e H M e H M (p 、V 、T 均相同), ∴ ()()e H E H E 2=3

5

10. 解:平均速率∑∑=i i i N N /v v =31.8 m/s

方均根速率 ()

∑∑=

i

i

i N

N 22

/12

v v

=33.7 m/s .

11. 解:(1) 根据已知条件可知电子速率分布函数为

??

?==0d d )(2v v v A N N

f 根据速率分布函数的归一化条件

1d )(0

=?∞

v v f

13

d 0d 2

2

==

+??∞

m A A m

m

v v v v v v 0

解得 33

m

A v =

(2) 根据平均速率定义 N

N ?=d v v

?

=0

d )(v v v v f ?

=m

f v v v v 0

d )(

m m A A m

v v v v v v 4

341d 4

2==

=? 12. 解:(1) 由分布图可知:

0→v 0: N f (v ) = ( a / v 0) v , f (v ) = a v /(N v 0).

v 0→2 v 0: N f (v ) = a , f (v ) = a /N . 2v 0 f (v ) = 0

0≤v ≤v m v > v m

由归一化条件

1d )(0

=?∞

v v f , 有 1d /d )/(0

20

=+

??v v v v v v

v N a N a ,

得: ( 3 /2 ) ( a v 0 /N ) = 1 , ∴ a = ( 2 /3 ) ( N /v 0).

(2) ?

?=

=

?0

00

022

322

3d d )(v v v v v v v N a N

Nf N 02

1

v a =, 将

a

N N N 3

1

)3/(22100=?=

?v v . (3) 0→v 0: f (v ) = a v /(N v 0) = (v / N v 0)×2 N / (3 v 0) )3/(22

0v v =.

v 0→2 v 0: f (v ) = a /N = ( 1 / N )×( 2 N / 3 v 0) = 2 / (3 v 0).

?∞

=0

d )(v v v v f v v

v v v v v v v v d )3/(2d )3/(20

20

2

??

?+

?=

009

2

v v +==11 v 0 /9

13. 解:(1) 曲线下的面积代表总分子数N ,

N a a a a a =++++000003

2

313231v v v v v , ∴ )3(0v N a =.

(2) 速率在2v 0 ─3 v 0间的粒子数

3/)3/(000N N a N ===?v v v .

(3) ?∞=0

2

2

d )(v v v v f ?

=0

2

d )()/1(v v v Nf N

???

?=?002

d )()/1(v v v v Nf N ++?0

022

d )(v v v v v Nf

?+00322

d )(v v v v v Nf ?+0

0432

d )(v v v v v Nf ???

?

+?0

0542d )(v v Nf v v v

{+-+=])2[(3

132313113

03030v v v a a N

+-+-+])3()4[(31

32])2()3[(3130303030v v v v a a

}])4()5[(3

1313

030v v -+a

2v 2

3

23v = ()

02

/1202

/12

77.2])3/23[(v v v ==.

14.证法1:设速率分布函数为 F (v )

1d )(0

=?∞v v F , ?∞=0

2

2

d )(v v v v

F ,?∞

=0

d )(v v v v F

由于定积分性质: 2

]d )()([?b a

x x g x f ≤???

b

a

b a

x x g x

x f d )]

([d )]([2

2

所以有: ()2

2

]d )()([

v v v v v ??=?

∞F F ≤??∞

∞?0

20d )(d )(v v v v v F F 2v =

即 ()2

v ≤2

v 或 ()

2

/12

v

≥v

证法2:因为 2)(v v -≥0

而 2)(v v -22222)()(22v v v v v v v +-=+-=()2

2v v -= ∴ ()2

2v v -≥0

2/12)(v ≥v

15. 解:(1) 据

()

p d kT 22/π=λ

得 d Ne / d Ar = ()

2

/1Ne Ar /λλ= 0.71 .

(2)

/Ar

λ=Ar λ(p 1 / p 2)T 2 / T 1

=()()

2732731221Ar

++t p t p λ=3.5×10-7 m . 16. 答:从(

)

p d kT 2π2/

=λ可见,对于分子有效直径一定的气体,当压强p 恒定时,λ

与T 成正比.

从(

)

n d 2π2/

1=λ和n = N / V 可见,对于分子有效直径一定的气体,当分子

总数N 和气体体积V 恒定时,λ与T 无关.

17.答:以上两个比值的结果是错误的,改正如下: 对于不同温度的同种理想气体,有

C

B A v v v ::=(

)()()2

/122

/122

/12::C

B A v v v =1 : 2 : 4

根据理想气体压强公式23

1

v nm p =

可得 A p :B p :C p =()()()

2

22::C

C B B A A n n n v v v =1:8:64

18.推导:由22123v m n p =

及kT m 2

3

212=v 得 nkT p =.

即 ()kT V N nkT p /==, N k T pV =. 一定量的气体N 不变,在温度T 不变时,NkT = 恒量.

故 pV = 恒量 玻意耳?马略特定律 又 p = nkT , p / T = nK = (N /V )k . 一定量的气体N 不变,在体积V 不变时,(N /V )k = 恒量. 故 (p / T ) = 恒量 查理定律.

再由 p = nkT = (N / V )kT 得 (V / T ) = (Nk ) / p . 一定量的气体N 不变,在压强p 不变时,Nk / p = 恒量. 故 V / T = 恒量 盖?吕萨克定律

19.答:当一定质量的理想气体的温度保持一定时,其压强与体积的乘积等于常量,即pV =C .也就是说:压强p 与体积V 成反比.根据分子运动论的观点,压强p 应正比于分子每次碰壁所施于器壁的平均冲量和分子在单位时间内碰撞单位面积器壁的次数这二者的乘积. 2分

前者取决于分子的平均平动动能w ,也就是说取决于气体的温度T (kT w 2

3

=),后者则正比于分子的数密度n ,而在总分子数一定时,n 又是反比

于V 的.所以在T 一定的情况下,p 反比于V ,这就是玻意耳定律. 3分

*20.解:设F (v )为速率分布函数,则有

v

v d d )(N N

F =

, ∴ v v d )(d NF N = ①

①式的物理意义为速率分布在v ~v + d v 区间内的分子数.v ~v + d v 区间在速度空间里为一半径为v 厚度为d v 的球壳(如图所示).

)(v f 的物理意义为速度空间中的概率密度.在本题中)(v

f 为速度空间中的球对称函数.图中球壳的体积为v v d π42

.速度分布在球壳中的分子数为

v v v d 4)(d 2π=

Nf N ②

比较①式和②式得 24)()(v v v π=

f F 22v 2

/32)2(

4v kT

m e kT

m -

ππ=

*21.证:设空气分子的质量为m ,则在离海平面高度为h 处,空气分子的势能为 E p =mgh ,于是有 h RT

g

M h kTN mgN h kT

mg n n n n A

A

mol e

e

e

000-

-

-=== 2分

那么,由 p = nkT =h RT g

M h RT

g

M p kT n m ol m ol e

e

00-

-

=

1分

取对数 ln(p / p 0) =-M mol g h / RT

h = RT ln (p 0/p ) / M mol g 2分

热学模拟试题(一)(2020年整理).doc

热学模拟试题(一) (时间:120分钟 共100分) 一、单项选择题:下面每题的选项中,只有一个是正确的,请将正确答案填在下面的答题表格内。(本题共15小 题,每小题2分,共30分) 1、 有一截面均匀、两端封闭的圆筒,中间被一光滑的活塞分成两边,如果其中的一边装有1克的氢 气,则为了使活塞停留在正中央,另一边应装入的氧气质量为( ) A 、 16 1 克;B 、8克;C 、16克;D 、32克。 2、 如果只能用绝热方法使系统从初态变到终态,则( ) A 、 对联结这两态的不同绝热路径,所做功不同; B 、 对联结这两态的所有绝热路径,所做功都相同; C 、 由于没有热能传递,故没有做功; D 、 系统的总内能将不变。 3、 下列说法正确的是( ) A 、一个热力学系统吸收的热量越多,则其温度就越高,内能也就越大; B 、理想气体在自由膨胀过程中,体积从1V 变到2V ,则所作的功? ?= 2 1 V V dV P A ; C 、任意准静态过程中,理想气体的内能增量公式T C U m V ?=?,ν都适用; D 、理想气体被压缩,其温度必然会升高。 4、 由热力学第二定律,下面哪个说法正确( ) A 、功可完全转变为热,但热不可能完全转为功; B 、热量不可能由低温物体传向高温物体; C 、两条绝热线可以相交; D 、一条绝热线与一条等温线只能有一个交点。 5、 一摩尔单原子理想气体,在一个大气压的恒定压强下,从0?C 被加热到100?C ,此时气体的内能 增加了( ) A 、150J ; B 、415.5J ; C 、1246.5J ; D 、2077.5J 。 6、 将氦气液化的设备装在温度为K 3001=T 的房间内,如果该设备中氦气的温度为K 0.51=T ,则释 放给房间的热量1Q 和从氦气吸收的热量2Q 的最小比值为( ) A 、 601;B 、60;C 、59 1 ;D 、59。 7、 在固定的容器中,若将理想气体的温度T 0提高为原来的两倍,即T =2T 0,分子的平均动能和气 体压强分别用ε和P 表示,则( ) A 、02εε=,P = 2P 0; B 、02εε=,P = 4P 0; C 、04εε=,P = 2P 0; D 、ε和P 都不变。 8、 摩尔数一定的理想气体,由体积V 1,压强P 1绝热自由膨胀到体积V 2=2V 1,则气体的压强P 2、内 能变化U ?和熵的变化S ?分别为( ) A 、 21P ,0,0; B 、2 1P ,0,2ln R ν C 、 2 1 P ,2ln R ν,0;; D 、 γ 2 1P ,0,2ln R ν。 9、 理想气体起始时温度为T ,体积为V ,经过三个可逆过程,先绝热膨胀到体积为2V ,再等体升压 到使温度恢复到T ,再等温压缩到原来的体积。则此循环过程( ) A 、每个过程中,气体的熵保持不变; B 、每个过程中,外界的熵保持不变; C 、每个过程中,气体与外界的熵之和保持不变; D 、整个过程中,气体与外界的熵之和增加。 10、 若用N 表示总分子数,f (v )表示麦克斯韦速率分布函数,以下哪一个积分表示分布在速率区间 v 1~v 2内所有气体分子的总和( ) A 、?2 1 )(v v dv v f ;B 、?2 1 )(v v dv v Nf ;C 、?2 1 )(v v dv v vf ;D 、?2 1 )(v v dv v Nvf 。 11、 某容器内盛有标准状态下的氧气O 2,其均方根速率为v 。现使容器内氧气绝对温度加倍,O 2被 分离成原子氧O ,则此时原子氧的均方根速率为( ) A 、 2 1 v ;B 、v ;C 、2v ;D 、2v 。 12、 若气体分子服从麦克斯韦速率分布律,如果气体的温度降为原来的二分之一,与最概然速率v p 相应的速率分布函数f (v p )变为原来的( ) A 、 21 ;B 、2;C 、2 1;D 、2。 13、 一容器贮有气体,其平均自由程为λ,当绝对温度降为原来的一半,体积增大一倍,分子作用 半径不变。此时平均自由程为( ) A 、 21 λ; B 、2 1λ; C 、λ; D 、2λ; E 、2λ。 14、 气体温度和压强都提高为原来的2倍,则扩散系数D 变为原来的( ) A 、2倍; B 、 2 1倍;C 、2倍;D 、 2 1 倍;E 、22倍。 15、 若在温度为T ,压强为P 时,气体的粘滞系数为η,则单位体积内的分子在每秒钟相互碰撞的总 次数为( ) A 、πη34P ; B 、πη 38P ;C 、kT P πη342;D 、kT P πη382。 二、填空题:根据题意将正确答案填在题目中的空格内。(本题共9小题,10个空,每空2分,共20分) 1、 一摩尔单原子分子理想气体,从温度为300K ,压强为1atm 的初态出发,经等温过程膨胀至原 来体积的2倍,则气体所作的功为 。 2、 设空气温度为0℃,且不随高度变化,则大气压强减为地面的75%时的高度为 。 3、 某种气体分子在温度为T 1时的方均根速率等于温度为T 2时的平均速率,则2 1 T T = 。 4、 氮气分子的最概然速率为450m/s 时的温度为 。 5、 1摩尔双原子分子理想气体由300K 经可逆定压过程从0.03 m 3膨胀到0.06 m 3,则气体的熵变 为 。

化学工程与工艺专业《化工热力学》模拟考试考题A(答案)

华东理工大学20 -20 学年第 学期 《化工热力学》课程模拟考试试卷 A (答案) 开课学院:化工学院,专业:化学工程与工艺 考试形式:闭卷,所需时间: 120分钟 考生姓名: 学号: 班级: 任课教师: 1.当压力大于临界压力时,纯物质就以液态存在。 ( × ) 2.纯物质的三相点随着所处压力的不同而改变。 ( × ) 3.用一个相当精确的状态方程,就可以计算所有的均相热力学性质随着状态的变化。 ( × ) 4.气体混合物的V irial 系数,如B ,C ,…,是温度和组成的函数。 ( √ ) 5.在一定压力下,纯物质的泡点温度和露点温度是相同的,且等于沸点。( √ ) 6.对于理想溶液,所有的混合过程性质变化均为零。 ( × ) 7.在二元系统的汽液平衡中, 若组分1是轻组分,组分2是重组分,若温度一定,则系统的压力随着1x 的增大而增大。 ( × ) 8.偏摩尔焓的定义可表示为()[] [],,,,j i j i i i i T p n T p n nH H H n x ????? ?== ??? ??????。 ( × ) 9.Gibbs-Duhem 方程可以用来检验热力学实验数据的一致性。 ( √ ) 10.自然界一切实际过程总能量守恒,有效能无损失。 ( × ) 11.能量衡算法用于过程的合理用能分析与熵分析法具有相同的功能。( × ) 12.当化学反应达到平衡时,反应的Gibbs 自由焓变化值G ?等于零。 ( √ ) 二、单项选择题(共20分,每小题2分) 1.指定温度下的纯物质,当压力低于该温度下的饱和蒸汽压时,则物质的状态为:( D ) (A) 饱和蒸汽; (B) 超临界流体; (C) 压缩液体; (D) 过热蒸汽 2.单元操作的经济性分析中,功耗费用和下列哪个因素有关( C )。 (A) 理想功; (B) 有效能; (C) 损耗功; (D) 环境温度

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。

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 —

化工热力学习题集(附答案)复习-(1)

模拟题一 一.单项选择题(每题1分,共20分) 本大题解答(用A 或B 或C 或D )请填入下表: 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 B. 超临界流体 C. 过热蒸汽 2. T 温度下的过冷纯液体的压力P ( a ) A. >()T P s B. <()T P s C. =()T P s 3. T 温度下的过热纯蒸汽的压力P ( b ) A. >()T P s B. <()T P s C. =()T P s 4. 纯物质的第二virial 系数B ( ) 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 5. 能表达流体在临界点的P-V 等温线的正确趋势的virial 方程,必须至少用到( ) A. 第三virial 系数 B. 第二virial 系数 C. 无穷项 D. 只需要理想气体方程 6. 液化石油气的主要成分是( ) A. 丙烷、丁烷和少量的戊烷 B. 甲烷、乙烷 C. 正己烷 7. 立方型状态方程计算V 时如果出现三个根,则最大的根表示( ) A. 饱和液摩尔体积 B. 饱和汽摩尔体积 C. 无物理意义 8. 偏心因子的定义式( ) 9. 设Z 为x ,y 的连续函数,,根据欧拉连锁式,有( ) 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 ????????? =- ? ? ?????????? 10. 关于偏离函数M R ,理想性质M *,下列公式正确的是( ) A. *R M M M =+ B. *2R M M M =- C. *R M M M =- D. *R M M M =+ 11. 下面的说法中不正确的是 ( ) (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 。 12. 关于逸度的下列说法中不正确的是 ( ) (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。 13. 二元溶液,T, P 一定时,Gibbs —Duhem 方程的正确形式是 ( ). 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 dln γ2/dX 1 = 0 14. 关于化学势的下列说法中不正确的是( ) 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 15.关于活度和活度系数的下列说法中不正确的是 ( ) (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 )的偏摩尔量。

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

11-12-1 热力学模拟卷1

哈尔滨理工大学 2004-2005学年第 2 学期考试试题 1、当容器内的压力高于外界时,容器内的绝对压力P 、表压力Pg 和大气压力Pb 之间的压力关系为: 。 2、对于简单可压缩系统,系统对外界做功的动力是 。 3、比熵变的定义式: 。 4、逆卡诺循环是由两个 过程和 过程组成的循环。 5、热力学第二定律关于传热的克劳修斯说法为: 。 二、是非题(每题2分,计12分,正确的在扩号内填“+”,错误的在扩号内填“-”。) 1、总热力学能U 是强度状态参数。 ( ) 2、气体升温的过程必为吸热过程。( ) 3、未饱和湿空气的干球温度总是高于是球温度。( ) 4、使系统熵增大的过程必为不可逆过程。( ) 5、定容过程即无膨胀(或压缩)功的过程。( ) 6、定温定容自发反应过程方向的判据是dF>0。( ) 三、简答与证明题(每题5分,计25分) 1、 使系统实现可逆过程的条件是什么? 2、 对于1kg 工质,写出热力学能、焓、自由能及自由焓的全微分(du 、dh 、df 、dg )表达式。 3、 对于理想气体,试推导:迈耶公式g v p R C C =-。 4、 如图所示为蒸气压缩制冷的T-S 图,试指出进行各热力过程相应设备名称,并写出制冷量和制冷系数的计算式。

5、简单分析蒸汽朗肯循环热效率的影响因素有哪些。 四.计算题(计53分) 1、一绝热刚体气缸,被一导热的无摩擦活塞分成两部分。最初活塞被固定在某一位置上, 气缸的一侧储有压力为0.2MPa、温度为300K的 0.01m3的空气,另一侧储有同容积、同温度的空 气,其压力为0.1MPa。去除销钉,放松活塞任其 自由移动,最后两侧达到平衡。设空气的比热容 为定值。试计算:1)平衡时的温度为多少?2) 平衡时的压力为多少?3)两侧空气的熵变值及整 个气体的熵变值是多少?(本题13分) 2、如图为一烟气余热回收方案。设烟气比热容C p=1.4kJ/(kg.K),C v=11.4kJ/(kg.K)。试求: 1)烟气流经换热器时传给热机工质的热Q1; 2)热机放给大气的最小热量Q2; 3)热机输出的最大功W。(本题15分) 3、从锅炉采集的蒸气参数为p1=20bar, t1=300℃, h1=3019kJ/kg,流经汽轮机调节阀时发 生节流,压力降为p2=18bar, 汽机的排汽压力为 p3=1.5bar,此时饱和状态参数为h3′=465.11kJ/kg, h3″=2693.6kJ/kg, 有节流阀汽机排气的焓 h3=2532kJ/kg, 若锅炉来气直接进入汽机作功时排 出的焓h3’=2512kJ/kg。 求①用h-s图表示节流的热力过程。 ②由于节流引起的干度变化。(本题12分) 4、一简单燃气轮机循环,压气机的循环增压比π=8:1,循环最高温度为1000℃,压气机进口温度为25℃,设压气机效率ηc=75%,燃气轮机效率ηT=85%。工质按空气及定值比热容计算,C p=1.004kJ/(kg.K),试求:1)画出装置简图及T-S图;2)燃气轮机作功量和压气机耗功量;3)循环热效率。(本题13分)

化工热力学习题集(附答案)

模拟题一 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 B. 超临界流体 C. 过热蒸汽 2. T 温度下的过冷纯液体的压力P ( a ) A. >()T P s B. <()T P s C. =()T P s 3. T 温度下的过热纯蒸汽的压力P ( b ) A. >()T P s B. <()T P s C. =()T P s 4. 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 5. 能表达流体在临界点的P-V 等温线的正确趋势的virial 方程,必须至少用到( a ) A. 第三virial 系数 B. 第二virial 系数 C. 无穷项 D. 只需要理想气体方程 6. 液化石油气的主要成分是( a ) A. 丙烷、丁烷和少量的戊烷 B. 甲烷、乙烷 C. 正己烷 7. 立方型状态方程计算V 时如果出现三个根,则最大的根表示( ) A. 饱和液摩尔体积 B. 饱和汽摩尔体积 C. 无物理意义 8. 偏心因子的定义式( ) A. 0.7lg()1s r Tr P ω==-- B. 0.8lg()1s r Tr P ω==-- C. 1.0lg()s r Tr P ω==- 9. 设Z 为x ,y 的连续函数,,根据欧拉连锁式,有( ) 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 ?????????=- ? ? ?????????? 10. 关于偏离函数M R ,理想性质M *,下列公式正确的是( ) A. *R M M M =+ B. *2R M M M =- C. *R M M M =- D. *R M M M =+ 11. 下面的说法中不正确的是 ( ) (A )纯物质无偏摩尔量 。 (B )任何偏摩尔性质都是T ,P 的函数。

热学试题库

物理学本科《热学》期终试卷(一)班级_______ 姓名_________ 学号________ 题型一二三总分分值24 28 10 10 10 8 10 100 得分 一、选择题(24%,每题4分) 1、热力学系统经绝热过程,系统的熵( E ) A、增加 B、减少 C、不变 D、可以增加也可以减少 E、可以增加也可以不变 2、两种理想气体的温度相同,摩尔数也相同,则它们的内能( C ) A、相同 B、不同 C、可以相同也可以不同 3、一隔板把长方形容器分成积相等的两部分,一边装CO2,另一边装H2,两边气体的质量相同,温度也相同, 设隔板与器壁之间无摩擦,隔板( C ) A、不动 B、向右移动 C、向左移动 4、1mol理想气体从同一状态出发,通过下列三个 过程,温度从T1降至T2,则系统放热最大的过程为(A ) A、等压过程 B、等容过程 C、绝热过程 5、下列过程中,趋于可逆过程的有( C ) A、汽缸中存有气体,活塞上没有外加压强,且活塞与汽缸间没有摩擦

的膨胀过程 B、汽缸中存有气体,活塞上没有外加压强,但活塞与汽缸间磨擦很大, 气体缓慢地膨胀过程 C、汽缸中存有气体,活塞与汽缸之间无磨擦,调整活塞上的外加压强, 使气体缓慢地膨胀过程 D、在一绝热容器内两种不同温度的液体混合过程 6、无限小过程的热力学第一定律的数学表达式为:dQ=du+dA式中dA为系统对外所作的功,今欲使dQ、du、dA为正的等值,该过程是( C )A、等容升温过程B、等温膨胀过程 C、等压膨胀过程 D、绝热膨胀过程 二、填空题(28%) 1、理想气体温标的定义:①______________________(V不变); ②_______________________(P不变)。(4分) 2、麦克斯韦速率分布函数为________________________________。(2分) 3、理想气体Cp>Cυ的原因是 ______________________________________________。(2分) 4、晶体中四种典型的化学键是:_______________、________________、 ___________________、___________________。(4分) 5、在T—S图中画出可逆卡诺循环, 由线所围面积的物理意义是 ________________________________________________________。(4分)6、体积为V的容器内,装有分子质量为m1和m2两中单原子气体,此混合 理想气体处于平衡状态时,两种气体的内能都等于u,则两种分子的平

工程热力学试卷B试卷标准答案

浙江科技学院 2017- 2018 学年第 1 学期 B 试卷标准答案 考试科目 工程热力学 考试方式 闭 完成时限 120分钟 拟题人 许友生 审核人 批准人 2018 年1 月 9 日 命题: 一、 是非题(每小题2分,共20分) 1. 任何没有体积变化的过程就一定不对外做功。(错误) 2. 气体膨胀时一定对外做功,气体压缩时一定消耗外功。(错误) 3. 进行任何热力分析都要选取热力系统。(正确) 4. 水蒸气在等压汽化过程中温度不变。(正确) 5. 稳定状态不一定是平衡状态。(正确) 6. 热力学第二定律可以表述为“机械能可以全部变为热能,而热能不可能全部变为机械能”。(错) 7. 理想气体定温膨胀过程中吸收的热量可以全部转换为功。(正确) 8. 若从某一初态经可逆与不可逆两条途径到达同一终态,则不可逆途径的S ?必大于可逆过程途径的S ?。(错误) 9. 内燃机理论循环中压缩比愈大,其理论效率越高。(正确) 10. “循环功越大,则热效率越高”;“可逆循环热效率都相等”;“不可逆循环效率一定小于可逆循环效率”。(错误) 二、 选择题(每小题2分,共20分) 专 业班级 学号 姓名 ………… … … ……… … … ……… … … …… … … … ………………装订

1 当系统从热源吸收一定数量的热量时,工质绝对温度----,Array则系统熵的变化---- 热量转变为功的程度( A ) A 越高/越小/越大 B 越高/越大/越大 C 越低/越小/越 小 D 越低/越小/越大 2由封闭表面包围的质量恒定的物质集合或空间的一部分称为( C ) A 封闭系统 B 孤立系统 C 热力学系统 D 闭口系统 3与外界只发生功的交换的热力系统,不可能是( C ) A 封闭系统 B 绝热系统 C开口系统 D B+C 4关于状态变化过程( C ) ①非静态过程在压容图上无法用一条连续曲线表示;②系统进行了 一个过程后,如能使系统沿着与原过程相反的方向恢复初态,则这样的过 程称为可逆过程;③内外平衡是可逆过程的充分和必要条件;④只有无 摩擦的准静态过程才是可逆过程。 A ①④对 B ②③对 C ①③④对 D ②对 5在T--s图上,某熵增加的理想气体可逆过程线下的面积表示该过程中系 统所( A )。 A 吸收的热量 B对外作的功量 C放出的热量 D 消耗的外界功 量 6不考虑化学反应和电磁效应的热力系统,过程的不可逆因素是( D ) A耗散效应 B有限温差下的热传递 C 自由膨胀D A+B+C 7卡诺循环包括( C )过程 A 定容加热,定容放热,绝热膨胀,绝热压缩 B 定温加热,定温放热,绝热膨胀,绝热压缩 C 可逆定温加热,可逆定温放热,可逆绝热膨胀,可逆绝热压缩 D 可逆定压加热,可逆定压放热,可逆绝热膨胀,可逆绝热压缩 8在P_V图上,某比容增加的理想气体可逆过程线下左侧的面积表示该过 程中系统所( C ) A作的膨胀功的大小B 消耗外界功的答案小 C作的技术工的大小D 消耗的热量

高考模拟试题分类汇编热学

热学 1.【2011?承德模拟】利用油膜法估测油酸分子直径的大小,实验器材有:浓度为0.05%(体 积分数)的油酸酒精溶液、最小刻度为0.1ml的量筒、盛有适量清水的4550cm2浅盘、痱子粉、橡皮头滴管、玻璃板、彩笔、坐标纸。 ①下面是实验步骤,试填写所缺的步骤 C A、用滴管将浓度为0.05%的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下滴入1ml酒精 油酸溶液时的滴数N; B、将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上,用滴管吸取浓度为0.05%的油酸酒精溶液,从 低处向水面中央一滴一滴地滴入,直到油酸薄膜有足够大的面积又不与器壁接触为 止,记下滴入的滴数n; C、; D、将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,以坐标纸上边长为1cm的正方形为单 位,计算轮廓内正方形的个数,算出油酸薄膜的面积S cm2; ②用已给的和测得的物理量表示单个油酸分子的直径为(单位:cm)【答案】 2.【2011?甘肃模拟】下列说法正确的是( ) A.甲分子固定不动,乙分子从很远处向甲靠近到不能再靠近的过程中,分子间的分子势 能是先减少后增大

B .一定量的理想气体在体积不变的条件下,吸收热量,内能和压强一定增大 C .已知阿伏伽德罗常数为 N A ,水的摩尔质量为 M ,标准状况下水蒸气的密度为(均 为国际单位制单位),则1个水分子的体积是 A N M D .第二类永动机不可能制成是因为它违背热力学第二定律【答案】ABD 3.【2011?锦州模拟】下列说法中正确的是 A .液晶既有液体的流动性,又具有光学各向异性 B .饱和汽压随温度的升高而变小 C .晶体一定具有规则形状,且有各向异性的特征 D .从单一热源吸取热量,使之全部变成有用的机械功是不可能的【答案】AC 4.【2011?锦州模拟】如图所示,一定质量的理想气体从状态 A 变化到状态 B ,再由B 变化到 C.已知状态A 的温度为300K. ①求气体在状态 B 的温度; ②由状态B 变化到状态C 的过程中,气体是吸热还是放热?简要说明理由.【解析】①由理想气体的状态方程 B B B A A A T V P T V P 得气体在状态 B 的温度. 1200K V p T V p T A A A B B B ②由状态B →C ,气体做等容变化,由查理定律得: K T P P T T P T P B B C C C C B B 600,故气体由B 到 C 为等容变化,不做功,但温度降低,内能减小.根据热力学第一定律, Q W U ,可知气体要放热. 5.【2011?锦州模拟】如图所示,某种自动洗衣机进水时,洗衣机缸内水位升高,与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气,通过压力传感器感知管中的空气压力,从而控制进水 量。 ⑴当洗衣缸内水位缓慢升高时,设细管内空气温度不变,则被封闭的空气 A .分子间的引力和斥力都增大 B .分子的热运动加剧 C .分子的平均动能增大 D .体积变小,压强变大 ⑵若密闭的空气可视为理想气体,在上述⑴中空气体积变化的过程中,外界对空气做了 17(2)题图 洗衣缸 细管 空气压力传感器

【化工热力学期末考试题一】

化工热力学期末考试题一 (附答案) 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( ) A. 饱和蒸汽 B. 超临界流体 C. 过热蒸汽 2. T 温度下的过冷纯液体的压力P ( ) A. >()T P s B. <()T P s C. =()T P s 3. T 温度下的过热纯蒸汽的压力P ( ) A. >()T P s B. <()T P s C. =()T P s 4. 纯物质的第二virial 系数B ( ) 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 5. 能表达流体在临界点的P-V 等温线的正确趋势的virial 方程,必须至少用到( ) A. 第三virial 系数 B. 第二virial 系数 C. 无穷项 D. 只需要理想气体方程 6. 液化石油气的主要成分是( ) A. 丙烷、丁烷和少量的戊烷 B. 甲烷、乙烷 C. 正己烷 7. 立方型状态方程计算V 时如果出现三个根,则最大的根表示( ) A. 饱和液摩尔体积 B. 饱和汽摩尔体积 C. 无物理意义 8. 偏心因子的定义式( ) A. 0.7lg()1 s r Tr P ω==-- B. 0.8lg()1 s r Tr P ω==-- C. 1.0lg()s r Tr P ω==- 9. 设Z 为x ,y 的连续函数,,根据欧拉连锁式,有( ) 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 ????????? =- ? ? ?????????? 10. 关于偏离函数M R ,理想性质M *,下列公式正确的是( ) A. *R M M M =+ B. *2R M M M =- C. *R M M M =- D. *R M M M =+ 11. 下面的说法中不正确的是 ( ) (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 。 12. 关于逸度的下列说法中不正确的是 ( ) (A )逸度可称为“校正压力” 。 (B )逸度可称为“有效压力” 。

热力学复习题答案

第一章 绪论 一、选择题 1.对于同一物系, 内能是体系状态的单值函数概念的错误理解是: A. 体系处于一定的状态,具有一定的内能 B. 对应于某一状态,内能只能有一数值,不能有两个以上的数值 C. 状态发生变化,内能也一定跟着变化 D. 对应于一个内能值,可以有多个状态 2. 真实气体在什么条件下,其行为与理想气体相近? A 高温低压 B 低温低压 C 低温高压 D 高温高压 3. 对封闭体系而言,当过程的始态和终态确定后,下列哪项的值不能确定: A. Q B. Q + W, △U C. W (Q=0), △U D. Q (W=0), △U 第2章 P-V-T关系和状态方程 一、选择题 1. T 温度下的过冷纯液体的压力P A. )(T P S > B. )(T P S < C. )(T P S = D. )(T P S ≤ 2. T 温度下的过热纯蒸汽的压力P A. )(T P S > B.=0 C. )(T P S = D. )(T P S < 3. 能表达流体在临界点的P-V 等温线的正确趋势的virial 方程,必须至少用到 A. 第三virial 系数 B. 第二virial 系数 C. 无穷项 D. 只需要理想气体方程 4.当0→P 时,纯气体的)],([P T V P RT -值为 A.在Boyle 温度时为零 B. 很高的T 时为0 C. 与第三virial 系数有关 D. 0 5. 指定温度下的纯物质,当压力低于该温度下的饱和蒸汽压时,则气体的状态为 A. 饱和蒸汽 B. 超临界流体 C. 过热蒸汽 D. 湿蒸汽 6. 纯物质的第二virial 系数B 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 7. 能表达流体在临界点的P-V 等温线的正确趋势的virial 方程,必须至少用到 A. 第三virial 系数 B. 第二virial 系数 C. 无穷项 D. 只需要理想气体方程

《传热学》考试试题库汇总#

《传热学》考试试题库汇总 第一章概论 一、名词解释 1.热流量:单位时间所传递的热量 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 (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 (传热温差为 1K 时,单位传热面积在单位时间的传热量, W /(m2·K) ) 5. 导热系数的单位是 ;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。 (m 2·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。

热学模拟题

南师大物科院20 —20 学年度第学期期末考试 热学试卷 学号姓名成绩 一、选择题(每小题 3 分,共30 分) 1.用绝热活塞S把一绝热容器隔成体积相等的两部分。先把活塞销住,将质量和温度都相同的氢气和氧气分别充入容器的两部分,如图所示。然后提起销子使活塞可以无摩擦地移动,当活塞平衡时,则有() (A)氢和氧的温度都降低 (B)氢和氧的温度都不变 (C)氢的温度低于氧的温度(D) 氢的温度高于氧的温度 2. 下列说法中正确的是:() (A)等压过程内能增量的数学表达式为C PmΔT (B)理想气体绝热压缩温度升高是由于外界对它所做的功全部用于增加气体的内能 (C)热量总是由热量多的物体传给热量少的物体 (D)理想气体热容为零的过程是等温过程 3.下列说法中正确的是:() (A)热量不能全部变成功(B)热量不能从低温物体传给高温物体 (C)致冷系数不能大于1 (D)热机效率不能等于1

4.气体分子速率分布如图所示,若A、B两部分面积相等,则V0表示() (A)最概然速率 (B)平均速率 (C)方均根速率 (D)速率大于V0和小于V0的分子数各占一半 5.在恒定不变的压强下,气体分子的平均碰撞频率与温度T的变化关系为()(A)与T无关(B)与T成正比(C)与T成反比(D)与T成正比 6.把常温下内能为U1的1mol氢气和内能为U2的1mol氦气相混合,在混合过程中与外界不发生任何能量交换。若这两种气体视为理想气体,那么达到平衡后混合气体的温度为() (A)(B)(C)? (D) 条件不足,难以确定 7.如图一定质量的理想气体,分别经过过程II及绝热过程I,由状态a至状态b,过程II 及绝热过程I的热容量分别为C II,C I,则下列几种情况哪一个正确?() (A)C I > 0,C II < 0; (B) C I < 0,C II > 0; (C) C I = 0,C II < 0; (D) C I = 0,C II > 0. 8.如图所示,在球形膜外、中、内的A、B、C三点的压强分别是P A、P B、P C,它们大小的关系是() (A)P A> P B>P C; (B)P A< P B

P B; (D)P A =P C < P B; 9.下面有关饱和蒸汽压的表述,哪一个是错误的?() (A)饱和蒸汽所占体积越小,其压强越大; (B)温度越高,饱和蒸汽压越大; (C)凹液面上的饱和蒸汽压比平液面上的饱和蒸汽压要小; (D)当饱和蒸汽中混有其它气体时也不会改变饱和蒸汽压。 10.一定质量的某种物质处于临界状态,若要把这种物质完全液化,可采取如下措施:() (A)降温加压(B)等温加压(C)等容降温(D)等容加压

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