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1、一、选择题1、有两个相同的容器，容积不变，一个盛有氦气，另一个盛有氢气（均可看成刚性分子）它们的压强和温度都相等，现将 5 J的热量传给氢气，使氢气温度升高，如果使氦气也升高同样的温度，则应向氦气传递的热量是（ ）（A） 6 J （B） 5 J （C） 3 J （D） 2 JPBCDA0 V1 V2 V2、如图所示，一定量理想气体从体积为V1膨胀到V2，AB为等压过程，AC为等温过程AD为绝热过程。则吸热最多的是： （ ） （A） AB过程 （B）AC过程 （C） AD过程 （D）不能确定3、 理想气体向真空作绝热膨胀 （ ） (A) 膨胀后，温度不变，压强减小 (B) 膨胀后，温度降低，压强
2、减小 (C) 膨胀后，温度升高，压强减小 (D) 膨胀后，温度不变，压强不变 4、1mol的单原子分子理想气体从状态A变为状态B，如果不知是什么气体，变化过程也不知道，但A、B两态的压强、体积和温度都知道，则可求出： （ ）(A) 气体所作的功. (B) 气体内能的变化.(C) 气体传给外界的热量. (D) 气体的质量. 5、若理想气体的体积为，压强为，温度为，一个分子的质量为，为玻尔兹曼常量，为摩尔气体常量，则该理想气体的分子数为 （ ）（） （） （） （）二、填空题1、在湖面下50.0m深处（温度为4.0），有一个体积为的空气泡升到水面上来，若湖面的温度为17.0，则气泡到达湖面的体积是
3、 。（取大气压强为）2、一容器内储有氧气，其压强为，温度为27.0，则气体分子的数密度为 ；氧气的密度为 ；分子的平均平动动能为 ；分子间的平均距离为 。（设分子均匀等距排列）3、试说明下列各量的物理物理意义：（1） ， （2） ， （3） ， （4） ， （5） ， （6） 。4、将热量Q传给一定质量的理想气体。（1）若体积不变，热量转化为 ；（2）若温度不变，热量转化为 。三、计算题1、有 210-3 m3刚性双原子分子理想气体，其内能为6.75102 J。(1) 试求气体的压强；(2) 设分子总数为 5.41022个，求分子的平均平动动能及气体的温度。2、0.02 kg的氦气(视为理想气
4、体)，温度由17升为27。若在升温过程中，(1) 体积保持不变；(2) 压强保持不变；(3) 不与外界交换热量；试分别求出气体内能的改变、吸收的热量、外界对气体所作的功。(普适气体常量R =8.31 )3、4324：3 mol温度为T0 =273 K的理想气体，先经等温过程体积膨胀到原来的5倍，然后等体加热，使其末态的压强刚好等于初始压强，整个过程传给气体的热量为Q = 8104 J。试画出此过程的pV图，并求这种气体的比热容比值。(普适气体常量R=8.31Jmol-1K-1)0123123abcV (L) p (atm)4图4、一定量的理想气体，由状态a经b到达c。(如图，abc为一直线)求
5、此过程中(1) 气体对外作的功；(2) 气体内能的增量；(3) 气体吸收的热量。(1 atm1.013105 Pa)5、一气缸内盛有1 mol温度为27 ，压强为1 atm的氮气(视作刚性双原子分子的理想气体)。先使它等压膨胀到原来体积的两倍，再等体升压使其压强变为2 atm，最后使它等温膨胀到压强为1atm。求：氮气在全部过程中对外作的功，吸的热及其内能的变化。(普适气体常量R=8.31 Jmol1K1)一、1、C 2、A 3、A 4、B 5、二、1、2、3、（1）：表示在平衡态下，分子热运动能量平均地分配在分子每一个自由度上的能量； （2）：表示在平衡态下,分子的平均平动动能(或单原子分子
6、的平均能量）； （3）：表示在平衡态下,分子的平均动能（或能量）； （4）：表示在平衡态下，1mol理想气体的内能； （5）：表示在平衡态下，1mol单原子分子气体的内能； （6）：表示在平衡态下，质量为M，摩尔质量为Mmol的理想气体的内能。4、理想气体的内能，对外作功三、计算题1、解：(1) 设分子数为N，据： U = N (i / 2)kT 及 p = (N / V)kT 得： p = 2U / (iV) = 1.35105 Pa-4分(2) 由： 得： J-3分又： 得： T = 2 U / (5Nk)362k -3分2、解：氦气为单原子分子理想气体，(1) 等体过程，V常量，W =0
7、，据Q+W 可知：623 J -3分(2) 定压过程，p = 常量，=1.04103 J；与(1) 相同J-4分(3) Q =0； 与(1) 相同； (负号表示外界作功) -3分3、解：初态参量p0、V0、T0。末态参量p0、5V0、T。由 p0V0 /T0 = p0(5V0) /T O p p0V05V0VT05T0得： T = 5T0 -1分pV图如图所示-2分等温过程：U=0QT =WT =( M /Mmol )RT ln(V2 /V1)=3RT0ln5 =1.09104 J-2分 等体过程： WV = 0 QV =UV = ( M /Mmol )CVT =( M /Mmol )CV(4
8、T0) =3.28103CV -2分由： Q= QT +QV 得： CV =(QQT )/(3.28103)=21.0 Jmol-1K-1 -3分4、解：(1) 气体对外作的功等于线段下所围的面积W(1/2)(1+3)1.0131052103- J405.2 J-3分(2) 由图看出 PaVa=PcVc Ta=Tc-2分内能增量 -2分(3) 由热力学第一定律得：-3分5、解：该氮气系统经历的全部过程如图 p (atm)VV2V0V0O12设初态的压强为p0、体积为V0、温度为T0，而终态压强为p0、体积为V、温度为T。在全部过程中氮气对外所作的功W = W (等压)+ W (等温)W (等压) = p0(2 V0V0)=RT0-1分W (等温) =4 p0 V0ln (2 p0 / p0) = 4 p0 V0ln 2 = 4RT0ln2-2分 W =RT0 +4RT0ln 2=RT0 (1+ 4ln 2 )=9.41103 J-2分氮气内能改变： =15RT0 /2=1.87104 -3分氮气在全部过程中吸收的热量： Q =U+W=2.81104 J-2分