《热学》第二章试题.doc

第二章一、记忆题（20 个） 1、写出下列热力学量的数量级及单位， NA ，洛喜密脱数， Ttrm ＝，k= 2、写出下列基本热力学量的数量级及单位：常温下分子运动平均速率的数量级________, 标准状态下气体分子的平均 z − ，原子或分子的线度 d_______及质量 m_______Kg 3、气体分子运动论基本实验是____________,____________,__________,和____________. 4、一切宏观物体从分子运动论来看，它具有___________,_____________,和____________. 5、理想气体的微观模型具有下列特点________,_________,_________,和____________. 6、推导理想气体压强公式的过程中，完全以____________为基础，________为前提下推导的. 7、推导理想气体压强公式的过程中，用到统计平均的概念有 1、______________________， 2、________________________ 3、_________________________ 4、__________________. 8、理想气体压强公式为 2 3 p n  − = ，分别说明各量的意义，p_______,n_________,ε__________. 和 1 2 2  mv − − = 中的 m 是指________________________________________. 9、公式 2 3 p n  − = 是表征三个统计平均量____,____和_____之间相互联系的一个_________ 而不是一个力学规律. 10、根据理想气体的_______和_______,可以导出气体的温度为与分子的平均动能之间的联系，从而阐明温度这一概念的微观实质____________,气体的温度 T 与平均平动能  − 的关系为______________________. 11、单位体积的分子数 n，总分子数 N，体积 V，这三者之间的关系是_______,摩尔质量 μ，气体的质量 M，阿佛加德罗常数 NA 和总分子数 N 之间的关系为_______________,R 为普适气体常数，k 为波尔兹曼常数，阿佛加德罗常数 NA 的关系____________,μ 和 NA 及一个分子的质量 m 的关系为________________________. 12、在国际单位制中，写出下列物理量的单位，μ________, − _________,p________,T________ 13、 2 3 p n  − = 和  − = 3 2 kT 两式中宏观量是______和______，微观量是______,______能用实验来测量的量是_____和_____

14、 2 3 p n  − = 无法直接用实验验证，但从这个公式出发能间接地解释或推导_________和 ________实验定律. 15、阿佛加德罗定律的内容_______________及表达式______________,什么叫洛喜密脱数 _____________,计算公式为________________. 16、决定物质各种热力学性质的基本因素是___________和______________。 17、分子间相互作用比较复杂，在分子运动中，一般在实验基础上采用一些简化模型处理问题。书上介绍的模型有________________和____________________。 18、分子间相互作用比较复杂，在分子运动中，一般采用的模型是假设分子间相互作用力具有线对称性，并近似地用半径经验公式 s t r f    = − (s>t)来表示，式中 r 为____________，   、、s t 、都是___________，需要根据来确定，第一项代表________, 第二项代表 ____________。 19、范德瓦尔斯方程中，P 是______,V 是_______, 2 a v 是__________,b 是___________。 20、气体处于平衡态时，其分子的平均速度 v =____________,平均动量 M v =_________。二，选择题 1、理想气体微观模型的第三个特点是：气体分子的动能不因碰幢而损失，应理解为（） A）单个分子碰撞时动能受恒 B）两个碰撞的分子碰撞后动能守恒 C）此点是不正确的，因为理想气体分子不仅可能与容器壁碰撞而损失过，也能增加动能 D）推论是正确的 2、理想气体的微观模型的设计的最终目的是（） A）为了推导分子速率按麦克斯韦速率分布率 B）为了推导理想气体压强公式的简便 C）为了简化玻尔兹曼分布率的推导 D）此模型简化了理想气体内能仅为温度的函数，最终 2 i kT 为内能，推出内能的改变通过作功或传热来实现。 3、理想气体的压强公式 2 3 p n =  ，这个  理解为（） A）一个理想气体分子的动能 1 2  = 2 mv ，m 为分子的质量，V 为速率 B）理想气体系统所以分子动能的总和 1 2 2m vi i  = C）理想气体一个分子平动动能的统计平均值， 1 2  = 2 mv D）这个  是一般力学中的动能，可以近似测量分子的质量和速率

4.理想气体压强公式P=2HE应理解为 A)推导过程中理想气体在单位时间内单位体积中分子去碰撞容器器壁上冲量的统计平均效应,所以此公式仅对器壁有效,而对理想气体内部不成立 B)压强P可由实验确定,而它不能直接测量,所以此公式无法用实验验证,所以无实际意义,因为所有的物理规律只有通过实验验证是正确的,才有实际意义。 C)压强公式对容器器壁成立,对气体内部每一个位置也是成立的,虽然实验不能验证这个公式成立,但它能解释或推证许多实验定律 D)这是一个力学规律,不是统计规律 5.找出正确说法:对温度的微观解释为: A)温度表示理想气体个别分子的热运动的剧烈程度 B)温度标志着物体内部分子无规则热运动的剧烈程度 C)关系式石=号kT,气体分子的平均平动动能云与温度之关系,分子除平动外还有转动和振动。推导E三是kT没有考虑分子的转动及振动效应,那么,温度表征着理想气体分之平动运动的剧烈程度 D)温度指物体内部分子作平动、转动、振动的剧烈程度 6.两瓶不同种类的气体,设作的平均平动能相同,但气体密度不同,则: A)两瓶不同种类的气体的T,P不同B)T,P都相同 C)T相同,P不同 D)T不同,P相同 7保持气体的压强恒定,使其温度升高一倍,则每个分子施于器壁的冲量为 A)增加2倍 B)增加1倍 C)不增加 D)增加√互倍 8保持气体的压强不变,温度增加1倍,则每个分子施于器壁的分子数: A)减少2倍 B)保持不变 C)减少为原来的 D)增加2倍 9_一瓶氧气在高速运输过程中,突然被迫停下来,瓶的T,P变化情况为 A)T,P都不变 B)T升高,P不变 C)T升高,P增大 D)T不变,P增大 10两瓶种类不同的气体,它们的温度和压强都相同,下列说法哪一种正确? A)单位体积内的分子数不相同B)单位体积内的气体质量不同C)单位体积内的分子总平动能不同 D)它们的密度相同 11在一定的温度和压强下,由理想气体的状态方程和范德瓦尔斯方程算出的压强相比较有:

4．理想气体压强公式 2 3 P n =  应理解为： A)推导过程中理想气体在单位时间内单位体积中分子去碰撞容器器壁上冲量的统计平均效应，所以此公式仅对器壁有效，而对理想气体内部不成立 B)压强 P 可由实验确定，而它不能直接测量，所以此公式无法用实验验证，所以无实际意义，因为所有的物理规律只有通过实验验证是正确的，才有实际意义。 C)压强公式对容器器壁成立，对气体内部每一个位置也是成立的，虽然实验不能验证这个公式成立，但它能解释或推证许多实验定律 D)这是一个力学规律，不是统计规律 5．找出正确说法：对温度的微观解释为： A)温度表示理想气体个别分子的热运动的剧烈程度； B)温度标志着物体内部分子无规则热运动的剧烈程度； C)关系式 3 2  kT − = ，气体分子的平均平动动能 _  与温度之关系，分子除平动外还有转动和振动。推导 3 2  = kT 没有考虑分子的转动及振动效应，那么，温度表征着理想气体分之平动运动的剧烈程度。 D）温度指物体内部分子作平动、转动、振动的剧烈程度。 6.两瓶不同种类的气体，设作的平均平动能相同，但气体密度不同，则： A）两瓶不同种类的气体的 T，P 不同 B）T，P 都相同 C）T 相同，P 不同 D）T 不同，P 相同 7.保持气体的压强恒定，使其温度升高一倍，则每个分子施于器壁的冲量为： A）增加 2 倍 B）增加 1 倍 C）不增加 D）增加 2 倍 8.保持气体的压强不变，温度增加 1 倍，则每个分子施于器壁的分子数： A）减少 2 倍 B）保持不变 C）减少为原来的 1 2 D）增加 2 倍 9.一瓶氧气在高速运输过程中，突然被迫停下来，瓶的 T，P 变化情况为 A）T，P 都不变 B）T 升高，P 不变 C）T 升高，P 增大 D）T 不变，P 增大 10.两瓶种类不同的气体，它们的温度和压强都相同，下列说法哪一种正确？ A）单位体积内的分子数不相同 B）单位体积内的气体质量不同 C）单位体积内的分子总平动能不同 D）它们的密度相同 11.在一定的温度和压强下，由理想气体的状态方程和范德瓦尔斯方程算出的压强相比较有：

A)理P<范P B)理P>范P C)理P有可能大于范P D)相等计算题(应用类) 1、设气体的温度为273K,压强为1.0atm,设想两个分子处于相同的一个小立方体的中心试用阿佛加德罗常数求这个小立方体的边长,取分子直径为30×10m,试将小立方体的边长与分子的直径相比较。 2、1mol水的体积是1.8×10-5m3,求出每个小分子所占的小立方体的边长。(设想两个分子处于相同的一个小立方体的中心)。再将这边长与分子直径相比较。(d=3×10m) 3、温度为273K的氧气储在边长为03m的容器内,当一个分子下降的高度为容器的边长时, 其重力势能改变多少?其平均动能为多少? 4、目前可获得的极限真空密度为103mHg的数量级,问在此真空度下1cm3内有多少个空气分子,设温度为27°C 5、一容积为112升的真空系统已被抽到1.0×103mg的真空,为了提高其真空度,将它放在300°C的烘箱内烘烤,使器壁释放出吸附的气体,若烘烤后压强增加为 1.0×10-2mmHg,问器壁原来吸附了多少个气体分子? 6、容器为2500cm的烧瓶内有10×10个氧气分子,有4.0×10°个氮气分子和 33×10g的氩气,设混合气体的温度为150°C,求混合气体的压强 7、一容器内储有氧气,其压强为P=10atm,温度为t=27C,求:(1)单位体积内的分子数 (2)氧气的密度,(3)氧气的质量,(4)分子间的平均距离,(5)分子的平均平动能 8、质量为10Kg的氮气,当压强为10atm,体积为77cm时,其分子的平均平动能是多少? 9、1mol氦气,当分子热运动动能的总和为3.75×10°J,求氦气的温度? 10、质量为500g,温度为18C的氦气盛在容积为100升的封闭容器内,容器以v=2ms 的速度作匀速直线运动,若容器突然停止,定向运动的动能全部转化为分子热运动的动能, 则平衡后氦气的温度和压强将增加多少 l1、把标准状态下22.4升的氦气不断压缩,按照范德瓦尔斯方程,它的体积将趋与多少?

A）理 P <范 P B）理 P >范 P C）理 P 有可能大于范 P D）相等三，计算题（应用类） 1、设气体的温度为 273K，压强为 1.0atm，设想两个分子处于相同的一个小立方体的中心，试用阿佛加德罗常数求这个小立方体的边长，取分子直径为 10 3.0 10 m −  ，试将小立方体的边长与分子的直径相比较。 2、1mol 水的体积是 5 3 1.8 10 m −  ，求出每个小分子所占的小立方体的边长。（设想两个分子处于相同的一个小立方体的中心）。再将这边长与分子直径相比较。（d= 10 3 10 m −  ） 3、温度为 273K 的氧气储在边长为 0.3m 的容器内，当一个分子下降的高度为容器的边长时，其重力势能改变多少？其平均动能为多少？ 4、目前可获得的极限真空密度为 13 10− mmHg 的数量级，问在此真空度下 1 3 cm 内有多少个空气分子，设温度为 27 0C 。 5、一容积为 11.2 升的真空系统已被抽到 5 1.0 10−  mmHg 的真空，为了提高其真空度，将它放在 300 0C 的烘箱内烘烤，使器壁释放出吸附的气体，若烘烤后压强增加为 2 1.0 10 mmHg −  ，问器壁原来吸附了多少个气体分子？ 6、容器为 2500 3 cm 的烧瓶内有 15 1.0 10  个氧气分子，有 15 4.0 10  个氮气分子和 7 3.3 10 g −  的氩气，设混合气体的温度为 150 0C ，求混合气体的压强。 7、一容器内储有氧气，其压强为 P=1.0atm,温度为 t=27 0C ，求：（1）单位体积内的分子数，（2）氧气的密度，（3）氧气的质量，（4）分子间的平均距离，（5）分子的平均平动能 8、质量为 10Kg 的氮气，当压强为 1.0atm，体积为 7700 3 cm 时，其分子的平均平动能是多少？ 9、1mol 氦气，当分子热运动动能的总和为 8 3.75 10  J ，求氦气的温度？ 10、质量为 50.0g，温度为 18 0C 的氦气盛在容积为 10.0 升的封闭容器内，容器以 v=200m/s 的速度作匀速直线运动，若容器突然停止，定向运动的动能全部转化为分子热运动的动能，则平衡后氦气的温度和压强将增加多少 11、把标准状态下 22.4 升的氦气不断压缩，按照范德瓦尔斯方程，它的体积将趋与多少？

此时有分子间的引力所产生的内压强为多少?已知对于氦气,范德瓦尔斯方程中的常数 a=1.390atm. -.mol b=0.03913- mol 12、钠黄光波长为5893A,即5893×10m设想1立方体每边长5893×10-m,试问在标准状态下其中有多少个空气分子? 13、有6个微粒,试就以下几种情况下求方均根速率:(1)6个分子的速率均为10m·S(2) 三个的速率为5m·s-1,另三个为10m·s;(3)三个静止,另三个的速率为10m·s 14试计算H2、O2和汞蒸汽分子的方均根速率,设气体的温度为300K,意志其分子量分别为202,320和201。 15气体的温度为273K,P=1.0×10-am,密度p=129×10°g/cm23,(1)求起义分子的方均根速率。(2)求气体的分子量,并确定是什么气体? 16.若使H2、O2分子的方均根速率相等于它们在地面上逃逸速度,各需多少温度? 17.估算空气分子每秒与1.0cm2墙壁相碰的次数。意志空气的温度为300K,压强为1.0am 平均分子量为29,设方均根速率和平均速率的差别可以略去 18已知对氧气,范德瓦尔斯方程中的常数b=0031831·mol-l,设b等于lmol氧分子体积总和的四倍,求样分子的直径计算题(分析综合类) 1.一立方容器,每边长1.0m,其中贮有标准状态下的氧气,试计算容器一壁每秒受到氧分子碰撞的次数,设分子的平均速率和方均根速率的差别可以略去。(两种方法) 2.(p70~16题)一密闭容器中贮有水几其饱和蒸气,水汽的温度为100C,压强为1.0am。已知在这种状况下每克水汽所占的体积为1670cm3,水的汽化热为2250/g。(1)每立方厘米水汽中含有多少个分子?(2)每秒有多少个水汽分子碰到水面上(单位面积)?(3) 设所有碰到水面上的水汽分子都凝聚为水,则每秒有多少分子从单位面积水面逸出?(3) 试将水汽分子的平均平动能与每个水分子逸出所需的能量相比较。 3.(p70~17题)当液体与其饱和蒸气共存时,汽化率与凝结率相等。设所有碰到液面上的蒸气分子都能凝结为液体,并假定当把液面上的蒸气迅速抽出时液体的汽化率与存在饱和蒸气时的汽化率相同。已知水银在0C时的饱和蒸气压为185×10°mm/g,汽化热为 805ca/g,问每秒通过每平方厘米液面有多少克水银向空中气化

此时有分子间的引力所产生的内压强为多少？已知对于氦气，范德瓦尔斯方程中的常数 a=1.390atm 2 2 l mol−   , b=0.03913 1 l mol−  12、钠黄光波长为 5893Å，即 5.893 7 10 m −  .设想 1 立方体每边长 5.893 7 10 m −  ，试问在标准状态下其中有多少个空气分子？ 13、有 6 个微粒，试就以下几种情况下求方均根速率：（1）6 个分子的速率均为 10m 1 s −  （2）三个的速率为 1 5m s −  ，另三个为 1 10m s −  ；（3）三个静止，另三个的速率为 1 10m s −  14.试计算 H O 2 2 、和汞蒸汽分子的方均根速率，设气体的温度为 300K ，意志其分子量分别为 2.02 32.0 201 ，和。 15.气体的温度为 2 5 3 273 1.0 10 1.29 10 K P atm g cm  − − ， =  =  ，密度，（1）求起义分子的方均根速率。（2）求气体的分子量，并确定是什么气体？ 16.若使 H O 2 2 、分子的方均根速率相等于它们在地面上逃逸速度，各需多少温度？ 17.估算空气分子每秒与 2 1.0cm 墙壁相碰的次数。意志空气的温度为 300K ，压强为 1.0atm ，平均分子量为 29，设方均根速率和平均速率的差别可以略去。 18.已知对氧气，范德瓦尔斯方程中的常数 1 b l mol 0.03183 − =  ，设 b 等于 1mol 氧分子体积总和的四倍，求样分子的直径。计算题（分析综合类） 1.一立方容器，每边长 1.0m ，其中贮有标准状态下的氧气，试计算容器一壁每秒受到氧分子碰撞的次数，设分子的平均速率和方均根速率的差别可以略去。（两种方法） 2. （p70 ~16 题）一密闭容器中贮有水几其饱和蒸气，水汽的温度为 100 C  ，压强为 1.0atm 。已知在这种状况下每克水汽所占的体积为 3 1670cm ，水的汽化热为 2250 J g 。（1）每立方厘米水汽中含有多少个分子？（2）每秒有多少个水汽分子碰到水面上（单位面积）？（3）设所有碰到水面上的水汽分子都凝聚为水，则每秒有多少分子从单位面积水面逸出？（3）试将水汽分子的平均平动能与每个水分子逸出所需的能量相比较。 3.（p70 ~17 题）当液体与其饱和蒸气共存时，汽化率与凝结率相等。设所有碰到液面上的蒸气分子都能凝结为液体，并假定当把液面上的蒸气迅速抽出时液体的汽化率与存在饱和蒸气时的汽化率相同。已知水银在 0 C  时的饱和蒸气压为 6 185 10 mmHg −  ，汽化热为 80.5cal g ，问每秒通过每平方厘米液面有多少克水银向空中气化