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热学教程第三版部分习题答案

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1.3解:根据定压理想气体温标的定义式

K 15.373732038.0K 16.273lim

K 16.273)(0===→tr

P V V V T tr

1.6解:当温度不变时,C PV =,设气压计的截面积为S ,由题意可知:

S P S )73474880()734(80)748768(-+?-=?-

可解出:)Pa (1099.9)Pa (760

10013.1)734948020(45

?=??+?=P

1.9解(1):按理想气体的等温膨胀过程处理。

)(2111V V P V P += 则

)Pa (1024.2412

11?=+=

P V V V P

(2)两容器中气体的摩尔数分别为

RT V P 111=

ν,RT

V

P 222=ν 由混合理想气体方程

RT V V P )()(2121νν+=+

)Pa (1038.6)(4221121?=++=

RT

V P RT V P

V V RT P

1.13解:设活塞打开前后,两容器的空气质量分别为M 1、M 2、M'1、M'2,按理想气体处理,各自的状态方程为

11

11RT M V P μ

=

,22

22RT M V P μ

=

,11

1RT M PV μ

'=

,22

2RT M PV μ

'=

混合前后质量不变

2

2

1

1

2

2

21

1

1RT PV RT PV RT V P RT V P μμμμ+

=

+

)Pa (1098.241

2211

22211?=++=

T V T V T V P T V P P

1.15解:气球内的H2在温度T1、T2时的状态方程为

1RT M

PV μ

=

,2RT M

M PV μ

?-=

联立求解:)kg/m (089.031

22

1=-??=

T T T T V MR μρ 1.17解:由已知:抽气机的抽气速率为dt

dV

v =

vdt RT

P dV dM μρ-

=-= 理想气体方程RT M

PV μ

=

可知:

vdt V

P dM V RT dP -==

μ?dt V v

P dP -= 积分:

??-=t P

P

dt V v P

dP 00

解出:

)s (8.39(min)663.0ln 0

===

P

P v V t 1.18解:气体的质量不变,由理想气体方程和混合理想气体方程

1

1

11RT V P M μ=

,22

22RT V P M μ=

,RT

PV

M M μ=

+21

RT

PV

RT V P RT V P μμμ=

+

22

21

1

1

解出:

)K (9.7082

2

2111=+=

T V P T V P PV

T

2.12解:)m (102.11331-?==

v M

V μ

,1221

V V =

(1)等温过程:0=?U

)J (786ln

1

2

-==

V V RT M

A μ

)J (786-=+?=A U Q

(2)绝热过程:4.1=γ

0=Q

)J (906])(1[112

11

=---=-=?-γγμ

V V RT M

A U

(3)等压过程:)J (1099.1)(412,?-=-=

V V P R

C Q m P

)J (1042.1)(412,?-=-=

?V V P R

C U m V

)J (567-=?-=U Q A

2.16解:由图可知过程方程为

kV V V V P P P =--=

1

21

2

根据热力学第一定律

A d dU Q d +=

PdV dT C dT C m V m +=,

由理想气体状态方程RT PV =,则: RdT VdP PdV =+

因为kV P =,则: VdP kVdV PdV == 所以 RdT PdV VdP PdV ==+2 故

RdT dT C dT C m V m 2

1

,+

= )(2

1

21,,,m V m P m V m C C R C C +=+

= 另外,由kV P =,及RT PV =,则:2

V R

k T =

2.19解:(1)右侧气体绝热压缩,0=Q ,0=+?A U

,1

00,00,0,2

1

]1)[()1()(T C P P T C T T T C T T C U A m V m V m V m V ννννγγ=-=-=-=?=---

(2)001

02

3

)(T T P P T ==--γγ

(3)左侧气体由P 0、V 0、T 0变成P 、V 、T ,其中08

27

P P =,V V V '-=02,式中V '是右侧气体终态体积,对右侧气体,有

000

002

3827

T V P T V P '

=

则: 09

4

V V ='

对左侧气体有:

T

V V P T V P )

2(827

0000

0'-= 故: 04

21

T T =

(4)根据热力学第一定律

0,0

,0,0,,2

19

4192

1

)1421(21RT T C T C T C T C T C A U Q m V m V m V m V m V νννννν==+-=+?=+?=

2.21解:根据热力学第一定律

)J (208=-=-=?acb acb a b A Q U U U

(1) )J (250=+?=adb adb A U Q (2) )J (292-=+?=ba ba ba A U Q

系统向外界放出热量为292J 。

(3) )J (209=+?=ad ad ad A U Q

)J (41=-=ad adb db Q Q Q

2.22解:(1))J (690ln

)(=+-=++=C

A

C C A B A CA BC AB V V V P V V P A A A A (2) )J (7940)()(,,1=-=

-==A A B B m P A B m P AB V P V P R

C T T C Q Q

(3) %8.81

==

Q A

η 2.24证明:2

31423,14,2341121)()(111T T T

T T T C T T C Q Q Q Q m P m P ---=---=-=-

=ννη 由于

4141V V T T =,3

232V V T T =,另外 γγ2211V P V P =,γ

γ4433V P V P = 则有

γ

γγ

γ44113322V P V P V P V P =

,即

4

1

32V V V V = 因此

3

2

41T T T T = γ

γγ

γγ

γεη11

1

21

2

11423141

1)

(1)

(111---

--

=-=-=-=---=P

P P P P

T T T T T T

.4解:根据:121211T T Q Q -=-

=卡η,有:)(21

21122Q A T T

Q T T Q +== 则

2

122T T A T Q -=

由于两个循环中Q2相等,则有

2

12212T T A T T T A T -''

=-

所以 )K (398)(2212=+-'

=

T T T A

A T

(2) %4.3111

2

=-

=T T η 3.7解:(1)由A Q 2=

ε,则ε

2Q A =,dt Q

d dt A d ε1=

dt Q d 一定时,则ε最大时,dt A

d 最小。而2

12T T T -=最大ε

)W (7.662

221=-=dt

Q d T T T dt A d (2)同理A Q ε=2,则

dt

A

d dt Q d ε=2 当

dt A

d 一定时,则ε最大时,dt

Q d 2最小。 故

)W (6002122=-=dt

A

d T T T dt Q d 因此

)W (7.6662=+=dt

A d dt Q d dt Q d 3.10解:在等温过程中1

2

ln

V V RT A Q ν== 故熵变

)K J (5.11ln 111

22

12

1

12-?=====-=???

V V RT TQ dQ T T dQ S S S 3.13解:(1)可逆的卡诺循环是由两条等温线和两条等熵线组成。(图略) (2)在T-S 坐标中,任何曲线下的面积为

Q Q d TdS B S S ===??2

1

2

1

(3) 1

21211222

13

41

21)()(111T T S S T S S T TdS

TdS Q Q

-=---=-

=-=??η 3.15解:(1)1-2-3,先等压再等体

)K J (76.5ln ln

ln ln ln ln 11

2121

2

,12,23,12,32,21,322

1231213-?===-=+=+=+=-+-=-????

V V

R T T R T T

C T T C T T C T T C T dT C T dT C T dQ

T dQ S S S S S S m V m P m V m P m V m P (2)1-3,等温

)K J (76.5ln 11

2313

1

31

13-?=====-??

?

V V R V RdV T PdV

T

dQ

S S (3)1-4-3,先绝热再等压

)K J (76.5ln ln

ln 1

)

ln(ln ln 11

2134

1,1

41,41,43,34

,34

43431413--?===-=

=====-=-+-=-?

?

V V

R V V R P P C P P

C T T C T T C T

dT

C T

dQ

S S S S S S S S m P m P m P m P m P γγγ

γ 4.8解:根据麦克斯韦速率分布定律

dv v v dv v kT

m

N dN p v v p kT mv 2

32223

2

2e 4

e )2(4-

--

?=

ππ

(1)当p v v =,且p v v 100

2

=

?时,则 %66.1e 2521002e 412

13==??=?---π

πp p p v v v N N

(2)当p v m kT v v 2

332==

=,且21002

v v =?时,则 %85.1e 2253323100223e 423

22

3

3==????=?---π

πp p p v v v N N 4.10证明:根据麦克斯韦速率分布定律

dv v f dv v v dv v kT

m

N dN p v v p kT mv )(e 4

e )2(42

32223

2

2

2=

?=

=---

π

ππ

当p v v =时

p

p p p v e v v v f 1

4

e 4

)(213?

=

?=

--ππ

4.13解:由nkT P =,kT

P

n =

%411121

21

211211=-=-

=-=?T T T T T T n n n n n

4.14解:??∞-∞==0223

02e )2(

4)(11vdv kT

m

dv v f v v kT mv ππ

v

kT m kT m kT mv d kT

m kT mv 1

42

)8(2)2(2)2(e )2(221

2102221

2?=

??==-

=?

∞-πππππ

4.18解:)km (96.1)m (1957ln 0

===

P

P g RT z μ

5.2解:(1)根据P

d kT n

d 2

2

221ππλ=

=

)Pa (1021.5242?==

λ

πd kT P

(2)碰撞次数为

)(108.36次?==

λ

l

N

5.5证明:每个分子在单位时间内与其他分子碰撞的次数为λ

v

Z =

,设容器中

共有N 个分子,且每次碰撞只涉及两个分子,则单位时间内N 个分子间共碰撞

λ

v

N Z N 2121=次,单位时间内容器中分子与单位面积器壁碰撞次数为v V N v n ??==

4141γ,单位时间与器壁碰撞总次数为A v V

N

??41,故 A V A v V

N v

N

λλ24121=?? 5.7解:根据Z

v

v v ?==ρλρη3131,则每个分子在单位时间内与其他分子的碰撞次数为

πη

πηπηηρ3838833)(2P

kT P kT m kT mn v Z =

?=?== 则单位体积内的分子在单位时间内相互碰撞的次数为

)s m (105.3343821211-3-342

??==??==kT

P P kT P Z n N πηπη

5.9解:(1)根据R

T

k

P kT RT RT P v πμσ

σπμμλρη?

=??==32283131,则 83.2He

Ar

Ar He

He Ar ==μμηησσ (2)根据μ

ηηλρκm V V V C c c v ,31

===,则

112.0Ar

He He Ar He Ar ==μημηκκ (3)根据P

RT

v D μηρηλ===31,则

112.0Ar

He He Ar He Ar ==μημηD D

5.11解:(1)设筒长为l ,在t ?时间内,由内筒传向外筒的热量为

t rl dr

dT t S dr dT Q r ????-=???-=πκκ2)(

0 则

r

t l Qdr

dT ??=

-πκ2

?

???=-2

1

2

1

2r r T T

r

t l Qdr

dT πκ

1

221ln 2r r t l Q

T T ?=

-πκ 由于t lR I Q ?=)(2,2121t t T T -=-,代入上式

1

2212ln )(2r r t t R

I -=πκ

(2)带入数据:

)K s m J (1037.2ln )(211121

2212----????=-=r r t t R

I πκ

5.12解:由于气体的粘滞性,圆盘之间的摩擦力将产生对于轴线的摩擦力矩,其中对应环带间的摩擦力为

rdr dz

du dS dz du df ???=??

=πηη2 产生的力矩为

dr r dz

du

dS dz du rdf dM 22???=??

==πηη 其中

d

r

d u dz du ?=?≈ω,则两盘间的摩擦力矩为 4

0222a d

dr r dz du dM M a

πηωπη=???

==??

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--?<

大学物理_热学试题

大学物理热学试卷 一、选择题: 1、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. [ ] 2、温度为T 时,在方均根速率s /m 50) (2 12±v 的速率区间内,氢、氨两种气体分子数占总分 子数的百分率相比较:则有(附:麦克斯韦速率分布定律: v v v ?????? ? ? ?-?? ? ??π=?22 2 /32exp 24kT m kT m N N , 符号exp(a ),即e a .) (A) ()()22N H //N N N N ?>? (B) ()()22N H //N N N N ?=? (C) ()()22N H //N N N N ??温度较高时()()22N H //N N N N ?

大学物理章热力学基础试题.doc

第 9 章热力学基础 一、选择题 1.对于准静态过程和可逆过程 , 有以下说法.其中正确的是 [ ] (A)准静态过程一定是可逆过程 (B)可逆过程一定是准静态过程 (C)二者都是理想化的过程 (D)二者实质上是热力学中的同一个概念 2.对于物体的热力学过程 , 下列说法中正确的是 [ ] (A)内能的改变只决定于初、末两个状态,与所经历的过程无关 (B)摩尔热容量的大小与所经历的过程无关 (C)在物体内 , 若单位体积内所含热量越多 , 则其温度越高 (D)以上说法都不对 3.有关热量 , 下列说法中正确的是 [ ] (A)热是一种物质 (B)热能是物质系统的状态参量 (C)热量是表征物质系统固有属性的物理量 (D)热传递是改变物质系统内能的一种形式 4.关于功的下列各说法中 , 错误的是 [ ] (A)功是能量变化的一种量度 (B)功是描写系统与外界相互作用的物理量 (C)气体从一个状态到另一个状态 , 经历的过程不同 , 则对外作的功也不一样 (D)系统具有的能量等于系统对外作的功

5. 理想气体状态方程在不同的过程中有不同的微分表达式, 式p d V M R d T 表 示 [ ] (A)等温过程(B)等压过程 (C) 等体过程(D)绝热过程 6.理想气体状态方程在不同的过程中可以有不同的微分表达式 , 式V d p M R d T 表示 [ ] (A) 等温过程(B) 等压过程 (C) 等体过程(D) 绝热过程 7. 理想气体状态方程在不同的过程中可以有不同的微分表达式, 式V d p pdV 0表 示 [ ] (A) 等温过程(B) 等压过程 (C) 等体过程(D) 绝热过程 8.理想气体状态方程在不同的过程中可以有不同的微分表达式 , 则式 M V d p p dV R d T 表示 [ ] (A)等温过程(B)等压过程 (C)等体过程(D)任意过程 9.热力学第一定律表明 : [ ] (A)系统对外作的功不可能大于系统从外界吸收的热量 (B)系统内能的增量等于系统从外界吸收的热量 (C)不可能存在这样的循环过程,在此过程中,外界对系统所作的功

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。

大学物理力学试题

一、选择题:(每题3分) 1、某质点作直线运动的运动学方程为x =3t -5t 3 + 6 (SI),则该质点作 (A) 匀加速直线运动,加速度沿x 轴正方向. (B) 匀加速直线运动,加速度沿x 轴负方向. (C) 变加速直线运动,加速度沿x 轴正方向. (D) 变加速直线运动,加速度沿x 轴负方向. [ ] 2、一质点沿x 轴作直线运动,其v -t 曲 线如图所示,如t =0时,质点位于坐标原点,则t =4.5 s 时,质点在x 轴上的位置为 (A) 5m . (B) 2m . (C) 0. (D) -2 m . (E) -5 m. [ ] 3、图中p 是一圆的竖直直径pc 的上端点,一质点从p 开始分 别沿不同的弦无摩擦下滑时,到达各弦的下端所用的时间相比 较是 (A) 到a 用的时间最短. (B) 到b 用的时间最短. (C) 到c 用的时间最短. (D) 所用时间都一样. [ ] 4、 一质点作直线运动,某时刻的瞬时速度=v 2 m/s ,瞬时加速度2/2s m a -=, 则一秒钟后质点的速度 (A) 等于零. (B) 等于-2 m/s . (C) 等于2 m/s . (D) 不能确定. [ ] 5、 一质点在平面上运动,已知质点位置矢量的表示式为 j bt i at r 22+=(其中 a 、 b 为常量), 则该质点作 (A) 匀速直线运动. (B) 变速直线运动. (C) 抛物线运动. (D)一般曲线运动. [ ] 6、一运动质点在某瞬时位于矢径()y x r , 的端点处, 其速度大小为 (A) t r d d (B) t r d d (C) t r d d (D) 22d d d d ?? ? ??+??? ??t y t x [ ] 7、 质点沿半径为R 的圆周作匀速率运动,每T 秒转一圈.在2T 时间间隔中, 其平均速度大小与平均速率大小分别为 -12 O a p

大学物理章热力学基础试题(卷)

第9章热力学基础 一、选择题 1. 对于准静态过程和可逆过程, 有以下说法.其中正确的是 [ ] (A) 准静态过程一定是可逆过程 (B) 可逆过程一定是准静态过程 (C) 二者都是理想化的过程 (D) 二者实质上是热力学中的同一个概念 2. 对于物体的热力学过程, 下列说法中正确的是 [ ] (A) 内能的改变只决定于初、末两个状态, 与所经历的过程无关 (B) 摩尔热容量的大小与所经历的过程无关 (C) 在物体内, 若单位体积内所含热量越多, 则其温度越高 (D) 以上说法都不对 3. 有关热量, 下列说法中正确的是 [ ] (A) 热是一种物质 (B) 热能是物质系统的状态参量 (C) 热量是表征物质系统固有属性的物理量 (D) 热传递是改变物质系统内能的一种形式 4. 关于功的下列各说法中, 错误的是 [ ] (A) 功是能量变化的一种量度 (B) 功是描写系统与外界相互作用的物理量 (C) 气体从一个状态到另一个状态, 经历的过程不同, 则对外作的功也不一样 (D) 系统具有的能量等于系统对外作的功 5. 理想气体状态方程在不同的过程中有不同的微分表达式, 示 [ ] (A) 等温过程(B) 等压过程 (C) 等体过程(D) 绝热过程 6. 理想气体状态方程在不同的过程中可以有不同的微分表达式, 式 [ ] (A) 等温过程(B) 等压过程 (C) 等体过程(D) 绝热过程

7. 理想气体状态方程在不同的过程中可以有不同的微分表达式, 式0d d =+V p p V 表示 [ ] (A) 等温过程 (B) 等压过程 (C) 等体过程 (D) 绝热过程 8. 理想气体状态方程在不同的过程中可以有不同的微分表达式, 则式 [ ] (A) 等温过程 (B) 等压过程 (C) 等体过程 (D) 任意过程 9. 热力学第一定律表明: [ ] (A) 系统对外作的功不可能大于系统从外界吸收的热量 (B) 系统内能的增量等于系统从外界吸收的热量 (C) 不可能存在这样的循环过程, 在此过程中, 外界对系统所作的功 不等于系统传给外界的热量 (D) 热机的效率不可能等于1 10. 对于微小变化的过程, 热力学第一定律为d Q = d E +d A .在以下过程中, 这三者同时为正的过程是 [ ] (A) 等温膨胀 (B) 等容膨胀 (C) 等压膨胀 (D) 绝热膨胀 11. 对理想气体的等压压缩过程,下列表述正确的是 [ ] (A) d A >0, d E >0, d Q >0 (B) d A <0, d E <0, d Q <0 (C) d A <0, d E >0, d Q <0 (D) d A = 0, d E = 0, d Q = 0 12. [ ] (A) 理想气体 (B) 等压过程 (C) 准静态过程 (D) 任何过程 13. 一定量的理想气体从状态),(V p 出发, 到达另一状态)2 ,(V p . 一次是等温压缩到2V , 外界作功A ;另一次为绝热压缩到2 V , 外界作功W .比较这两个功值的大小是 [ ] (A) A >W (B) A = W (C) A <W (D) 条件不够,不能比较 14. 1mol 理想气体从初态(T 1、p 1、V 1 )等温压缩到体积V 2, 外界对气体所作的功为

(完整版)大学物理热学习题附答案

一、选择题 1.一定量的理想气体贮于某一容器中,温度为T ,气体分子的质量为m 。根据理想气体的分子模型和统计假设,分子速度在x 方向的分量平方的平均值 (A) m kT x 32= v (B) m kT x 3312 =v (C) m kT x /32 =v (D) m kT x /2=v 2.一定量的理想气体贮于某一容器中,温度为T ,气体分子的质量为m 。根据理想气体分子模型和统计假设,分子速度在x 方向的分量的平均值 (A) m kT π8= x v (B) m kT π831= x v (C) m kT π38=x v (D) =x v 0 3.温度、压强相同的氦气和氧气,它们分子的平均动能ε和平均平动动能w 有如下关系:(A) ε和w 都相等 (B) ε相等,w 不相等 (C) w 相等,ε不相等 (D) ε和w 都不相等 4.在标准状态下,若氧气(视为刚性双原子分子的理想气体)和氦气的体积比V 1 / V 2=1 / 2 ,则其内能之比E 1 / E 2为: (A) 3 / 10 (B) 1 / 2 (C) 5 / 6 (D) 5 / 3 5.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 6.两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 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.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); 9.设声波通过理想气体的速率正比于气体分子的热运动平均速率,则声波通过具有相同温度的氧气和氢气的速率之比2 2 H O /v v 为 (A) 1 (B) 1/2 (C) 1/3 (D) 1/4 10.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

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

大学物理题库-热力学

热力学选择题 1、在气缸中装有一定质量的理想气体,下面说法正确的是:( ) (A ) 传给它热量,其内能一定改变。 (B ) 对它做功,其内能一定改变。 (C ) 它与外界交换热量又交换功,其内能一定改变。 (D ) 以上说法都不对。 (3分) 答案:D 2、理想气体在下述过程中吸收热量的是( ) (A )等容降压过程 (B )等压压缩过程 (C )绝热膨胀过程 (D )等温膨胀过程 (3分) 答案:D 3、理想气体卡诺循环过程的两条绝热线下的面积大小分别为1S 和2S ,二者的关系是( ) (A )21S S > (B )21S S < (C )S 1 =S 2 (D )不能确定 (3分) 答案:C 4、有两个可逆的卡诺循环,ABCDA 和11111A B C D A ,二者循环线包围的面积相等,如图所示。设循环ABCDA 的热效率为η,每次循环从高温热源吸收热量Q ,循环11111A B C D A 的热效率为 η,每次循环从高温热源吸收热量1Q ,则( ) (A )11,Q Q <<ηη (B )11,Q Q ><ηη (C )11,Q Q <>ηη (D )11,Q Q >>ηη (3分) 答案:B 5、一定量的理想气体,分别经历如图所示的abc 过程(图中虚线ac 为等温线)和 def 过程(图中虚线 df 为绝热线)。试判断这两种过程是吸热还是放热( ) (A )abc 过程吸热,def 过程放热。(C )abc 过程和 def 过程都吸热。 P P V

(B )abc 过程放热 def 过程吸热 (D )abc 过程和 def 过程都放热。 V V (3分) 答案:A 6、对于理想气体系统来说,在下列过程中,哪个过程系统所吸收的热量、内能的增量和对外做得功三者均为负值?( ) (A )等容降压过程。 (B) 等温膨胀过程。 (C) 绝热膨胀过程。 (D) 等压压缩过程。 (3分) 答案:D 7、关于可逆过程,下列说法正确的是( ) (A ) 可逆过程就是可以反向进行的过程。 (B ) 凡是可以反向进行的过程均为可逆过程。 (C ) 可逆过程一定是准静态过程。 (D ) 准静态过程一定是可逆过程。 (3分) 答案:C 8、下面正确的表述是( ) (A) 功可以全部转化为热,但热不能全部转化为功。 (B )热量能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。 (C )开尔文表述指出热功转换的可逆性。 (D )克劳修斯表述指出了热传导的不可逆性。 (3分) 答案:D 9、一台工作于温度分别为327 ℃和27 ℃的高温热源与低温源之间的卡诺热机,每经历一个循环吸热2 000 J ,则对外作功( ) (A) 2 000J (B) 1 000J (C) 4 000J (D) 500J (3分) 答案:B 10、“理想气体和单一热源接触作等温臌胀时,吸收的热量全部用来对外作功。”对此说法,有如下几种评论,哪种是正确的( ) (A )不违反热力学第一定律,但违反热力学第二定律 (B )不违反热力学第二定律,但违反热力学第一定律 (C )不违反热力学第一定律,也不违反热力学第二定律 (D )违反热力学第二定律,也违反热力学第二定律 (3分)

大学物理学试卷3及答案汇编

—填空题(共32分) 1.(本题3分)(0282) 如果一个箱子与货车底板之间的静摩擦系数为μ,当这货车爬一与水平方向 成θ角的平缓山坡时,要不使箱子在车底板上滑动,车的最大加速度 a max=____________. 2.(本题3分)(0404) 地球的质量为m,太阳的质量为M地心与日心的距离为R,引力常量为G, 则地球绕太阳作圆周运动的轨道角动量为L=___________. 3。(本题3分)(4273) 一定量H2气(视为刚性分子的理想气体),若温度每升高1K,其内能增加41.6 J,则该H2气的质量为___________(普适气体常量R=8.31J·mol-1·k-1) 4.(本题3分)(0238) 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______________________. 5.(本题4分)(4109) 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. 6.(本题3分)(0260) 热力学第二定律的开尔文表述和克劳修斯表述是等价的,表明在自然界中与 热现象有关的实际宏观过程都是不可逆的,开尔文表述指出了__________________ ________的过程是不可逆的,而克劳修斯表述指出了__________________________ 的过程是不可逆的. 7.(本题3分)(1237) 两个电容器1和2,串联以后接上电动势恒定的电源充电.在电源保持联接 的情况下,若把电介质充入电容器2中,则电容器1上的电势差________________;电容器1极板上的电荷_______________________(填增大、减小、不变) 8.(本题3分)(2521) 一线圈中通过的电流I随时间t变化 的曲线如图所示.试定性画出自感电动 势?L随时间变化的曲线.(以I的正向作 为?的正向)

(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,

大学物理力学题库及答案

一、选择题:(每题3分) 1、某质点作直线运动的运动学方程为 x = 3t-5t 3 + 6 (SI),则该质点作 2、一质点沿x 轴作直线运动,其v t 曲 线如图所示,如t=0时,质点位于坐标原点, 则t=4.5 s 时,质点在x 轴上的位置为 (A) 5m . (B) 2m . (C) 0. (D) 2 m . (E) 5 m. [ b ] pc 的上端点,一质点从p 开始分 到达各弦的下端所用的时间相比 6、一运动质点在某瞬时位于矢径 r x, y 的端点处,其速度大小为 7、 质点沿半径为R 的圆周作匀速率运动,每 T 秒转一圈.在2T 时间间隔中, 其平均速度大小与平均速率大小分别为 (A) 2 R/T , 2 R/T . (B) 0,2 R/T (C) 0,0. (D) 2 R/T , 0. [ b ] 8 以下五种运动形式中,a 保持不变的运动是 4、 一质点作直线运动,某时刻的瞬时速度 v 2 m/s ,瞬时加速度a 2m/s , 则一秒钟后质点的速度 (B)等于 2 m/s . (D)不能确定. [ d ] (A)等于零. (C)等于 2 m/s . 5 、 一质点在平面上运动, 已知质点位置矢量的表示式为 r at i bt 2j (其中 a 、 b 为常量),则该质点作 (A)匀速直线运动. (B)变速直线运动. (C)抛物线运动. (D) 一般曲线运 动. [ b ] [d ] (A) 匀加速直线运动,加速度沿 x 轴正方向. (B) 匀加速直线运动,加速度沿 x 轴负方向. (C) 变加速直线运动,加速度沿 x 轴正方向. (D) 变加速直线运动,加速度沿 x 轴负方向. 3、图中p 是一圆的竖直直径 别沿不同的弦无摩擦下滑时, 较是 (A) 到a 用的时间最短. (B) 到b 用的时间最短. (C) 到c 用的时间最短. (D) 所用时间都一样. (A) d r dt (C) d r dt (B) (D) d r dt dx 2 .dt 2 d y dt [d ] a

(完整版)大学物理热学习题附答案

、选择题 1.一定量的理想气体贮于某一容器中,温度为 T ,气体分子的质量为 m 。根据理想气体的分子模型和统 计假设,分子速度在 x 方向的分量平方的平均值 2.一定量的理想气体贮于某一容器中,温度为 T ,气体分子的质量为 m 。根据理想气体分子模型和统计 假设,分子速度在 x 方向的分量的平均值 都相等 (B) 相等, w 不相等 (C) w 相等, 不相等 4.在 标准状态下,若氧气 (视为刚性双原子分子的理想气体 比 E 1 / E 2 为: (A) 3 / 10 (B) 1 / 2 (C) 5 / 6 (D) 5 / 3 5.水蒸气分解成同温度的氢气和氧气,内能增加了百分之 几 (A) 66.7% (B) 50% (C) 25% (D) 0 6.两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 ,分别有如下关系: (A) n 不同, (E K /V)不同, 不同 (B) n 不同,(E K /V)不同, 相同 (C) n 相同, (E K /V)相同, 不同 (D) n 相同, (E K /V)相同, 相同 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.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); 9.设声波通过理想气体的速率正比于气体分 子的热运动平均速率,则声波通过具有相同温度的氧气和 氢气的速率之比 vO 2 /v H 2 为 (A) 1 (B) 1/2 (C) 1/3 (D) 1/4 10.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 v p O 2 和 vp H 2 分别 (A) v x 3k m T 2 1 3kT v x 2 (B) 3 m (C) v x 3kT/m 2 (D) v x kT /m 1 8kT 8kT 8kT 1 8kT v x v x (A) m (B) 3 m (C) 3 m 3.温度、压强相同的氦气和氧气,它们分子的平均动v x (D) v x 0 和平均平动动能 w 有如下关系: (A) 和 w (D) 和w 都不相等 )和氦气的体积比 V 1 / V 2=1 / 2 ,则其内能之 (不计振动自由度和化学能 )?

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

大学物理热学试题题库及答案

大学物理热学试题题库及答案 一、选择题:(每题3分) 1、在一密闭容器中,储有A、B、C三种理想气体,处于平衡状态.A种气体的分子数密度为n1,它产生的压强为p1,B种气体的分子数密度为2n1,C种气体的分子数密度为3n1,则混合气体的压强p为 (A) 3 p1.(B) 4 p1. (C) 5 p1.(D) 6 p1.[] 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、有一截面均匀的封闭圆筒,中间被一光滑的活塞分隔成两边,如果其中的一边装有0.1 kg 某一温度的氢气,为了使活塞停留在圆筒的正中央,则另一边应装入同一温度的氧气的质量为: (A) (1/16) kg.(B) 0.8 kg. (C) 1.6 kg.(D) 3.2 kg.[] 4、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 ) [] 5、一定量某理想气体按pV2=恒量的规律膨胀,则膨胀后理想气体的温度 (A) 将升高.(B) 将降低. (C) 不变.(D)升高还是降低,不能确定.[] 6、一个容器内贮有1摩尔氢气和1摩尔氦气,若两种气体各自对器壁产生的压强分别为p1和p2,则两者的大小关系是: (A) p1> p2.(B) p1< p2. (C) p1=p2.(D)不确定的.[] 7、已知氢气与氧气的温度相同,请判断下列说法哪个正确? (A) 氧分子的质量比氢分子大,所以氧气的压强一定大于氢气的压强. (B) 氧分子的质量比氢分子大,所以氧气的密度一定大于氢气的密度. (C) 氧分子的质量比氢分子大,所以氢分子的速率一定比氧分子的速率大. (D) 氧分子的质量比氢分子大,所以氢分子的方均根速率一定比氧分子的方均根速率大.[] 8、已知氢气与氧气的温度相同,请判断下列说法哪个正确? (A) 氧分子的质量比氢分子大,所以氧气的压强一定大于氢气的压强. (B) 氧分子的质量比氢分子大,所以氧气的密度一定大于氢气的密度.

大学物理电磁学题库及答案

一、选择题:(每题3分) 1、均匀磁场的磁感强度B 垂直于半径为r 的圆面.今以该圆周为边线,作一半球面S ,则通过S 面的磁通量的大小为 (A) 2 r 2B . (B) r 2B . (C) 0. (D) 无法确定的量. [ B ] 2、在磁感强度为B 的均匀磁场中作一半径为r 的半球面S ,S 边线所在平面的法线方向单位矢量n 与B 的夹角为 ,则通过半球面S 的磁通量(取弯面向外为正)为 (A) r 2B . (B) 2 r 2B . (C) - r 2B sin . (D) - r 2B cos . [ D ] 3、有一个圆形回路1及一个正方形回路2,圆直径和正方形的边长相等,二者中通有大小相等的电流,它们在各自中心产生的磁感强度的大小之比B 1 / B 2为 (A) 0.90. (B) 1.00. (C) 1.11. (D) 1.22. [ C ] 4、如图所示,电流从a 点分两路通过对称的圆环形分路,汇合于b 点.若ca 、bd 都沿环的径向,则在环形分路的环心处的磁感强度 (A) 方向垂直环形分路所在平面且指向纸内. (B) 方向垂直环形分路所在平面且指向纸外. (C) 方向在环形分路所在平面,且指向b . (D) 方向在环形分路所在平面内,且指向a . (E) 为零. [ E ] 5、通有电流I 的无限长直导线有如图三种形状, 则P ,Q ,O 各点磁感强度的大小B P ,B Q ,B O 间的关系为: (A) B P > B Q > B O . (B) B Q > B P > B O . (C) B Q > B O > B P . (D) B O > B Q > B P . [ D ] 6、边长为l 的正方形线圈,分别用图示两种方式通以电流I (其中ab 、cd 与正方 形共面),在这两种情况下,线圈在其中心产生的磁感强度的大小分别为 (A) 01 B ,02 B . (B) 01 B ,l I B 0222 . (C) l I B 0122 ,02 B . a

大学物理医学物理学加答案完整版

第一章刚体转动1名词解释: a刚体在任何情况下大小、形状都保持不变的物体. b力矩给定点到力作用线任意点的向径和力本身的矢积,也指力对物体产生转动效应的量度,即力对一轴线或对一点的矩。 c转动惯量反映刚体的转动惯性大小 d进动自转物体之自转轴又绕着另一轴旋转的现象,又可称作旋进 2填空: (1) 刚体转动的运动学参数是角速度、角位移、角加速度。 (2) 刚体转动的力学参数是转动惯量、力矩。 (3) 陀螺在绕本身对称轴旋转的同时,其对称轴还将绕力矩回转,这种回转现象称为进动。 3. 问答: (1) 有一个鸡蛋不知是熟还是生,请你判断一下,并说明为什么? 熟鸡蛋内部凝结成固态,可近似为刚体,使它旋转起来后对质心轴的转动惯量可以认为是不变的常量,鸡蛋内各部分相对转轴有相同的角速度,因桌面对质心轴的摩擦力矩很小,所以熟鸡蛋转动起来后,其角速度的减小非常缓慢,可以稳定地旋转相当长的时间。 生鸡蛋内部可近似为非均匀分布的流体,使它旋转时,内部各部分状态变化的难易程度不相同,会因为摩擦而使鸡蛋晃荡,转动轴不稳定,转动惯量也不稳定,使它转动的动能因内摩擦等因素的耗散而不能保持,使转动很快停下来。 (2) 地球自转的角速度方向指向什么方向?作图说明。 (3) 中国古代用指南针导航,现代用陀螺仪导航,请说明陀螺仪导航的原理。 当转子高速旋转之后,对它不再作用外力矩,由于角动量守恒,其转轴方向将保持恒定不变,即把支架作任何转动,也不影响转子转轴的方向。 (4) 一个转动的飞轮,如果不提供能量,最终将停下来,试用转动定律解释该现象。 由转动定律可知M=Jdw/dt转动着的轮子一般总会受到阻力矩的作用,若不加外力矩,克服阻力矩做功,轮子最终会停下来(受阻力矩作用W越来越小)

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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