内容发布更新时间 : 2025/6/26 12:08:39星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

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7. 一超声波源发射超声波的功率为10 W．假设它工作10 s，并且全部波动能量都被1 mol

氧气吸收而用于增加其内能，则氧气的温度升高了多少？

(氧气分子视为刚性分子，普适气体常量R＝8.31 J·mol?1·K?1 ) [ ?T＝4.81 K． ]

8. 1 kg某种理想气体，分子平动动能总和是1.86×106 J，已知每个分子的质量是3.34×

10?27 kg，试求气体的温度．

（玻尔兹曼常量 k＝1.38×10?23 J·K?1）

[ = 300 K ]

9. 有??摩尔的刚性双原子分子理想气体，原来处在平衡态，当它从外界吸收热量Q并对外

作功A后，又达到一新的平衡态．试求分子的平均平动动能增加了多少．(用?、Q、A和阿伏伽德罗常数NA表示)

[ k?T=3(Q?A) / (5??NA) 式中NA为阿伏伽德罗常数． ]

10. 容积V＝1 m3的容器内混有N1＝1.0×1025个氢气分子和N2＝4.0×1025个氧气分子，混

合气体的温度为 400 K，求：

(1) 气体分子的平动动能总和． (2) 混合气体的压强． (普适气体常量R＝8.31 J·mol-1·K-1 )

【 J ； p = n kT＝2.76×105 Pa】

11. 以氢(视为刚性分子的理想气体)为工作物质进行卡诺循环，如果在绝热膨胀时末态的压

强p2是初态压强p1的一半，求循环的效率． [ ]

12. 将1 kg氦气和M kg氢气混合，平衡后混合气体的内能是2.45×106 J，氦分子平均动能

是 6×10??? J，求氢气质量M． [ kg ]

热学部分习题解答

一、选择题：

1. B 2. D 3. B 4. B 5. B 6. D 7. C 8. B 9. A 10. A 11. D 12. B 13. B 14. C 15. B 16. C 17. D 18. B 19. D 20. B 21. D 二、填空题：

1. ［ (1) (2) ］ 2. ［］

3. ［33.3％ ； 50％ ；66.7％ ］ 4. ［１．25×103Ｊ］ 5. ［>0; >0］

6. [等压；等压；等压] 7. [400J ]

8. [(1) 沿空间各方向运动的分子数目相等; (2) ] 9. [ 33.3％ ; 8.31×103 J ]

10. [单位体积内的分子数n ; 分子的平均平动动能 ] 11. [ 吸热 ; 放热 ; 放热 ] 三、计算题：

1. 解：(1)

＝300 K

(2) ＝1.24×10??? J ＝1.04×10??? J 2. 解：等压过程末态的体积

等压过程气体对外作功 =200 J

根据热力学第一定律，绝热过程气体对外作的功为 W2 =－△E =－?CV (T2－T1) 这里 ，，

5 / 6

则 J

气体在整个过程中对外作的功为 W = W1+W2 =700 J ．

3. 解：(1) 等温过程气体对外作功为

2分

=8.31×298×1.0986 J = 2.72×103 J 2分

(2) 绝热过程气体对外作功为

2分

＝2.20×103 J 2分

4. 解：(1) M / Mmol=N / NA ∴ N=MNA / Mmol

J (2) ＝ 400 K 5. 解：(1) 由 和

可解得 和 2分

(2) 该理想气体的摩尔数 4 mol

在全过程中气体内能的改变量为 △E=??CV(T1－T2)=7.48×103 J 全过程中气体对外作的功为

式中 p1 ∕p0=T1 ∕T0 则 J． 全过程中气体从外界吸的热量为 Q = △E+W =1.35×104 J ． 2分 6. 解：理想气体卡诺循环的效率 ∵ 又据 得 7. 解： A= Pt = ， ∴ ?T = 2Pt /(v iR)＝4.81 K． 3分

8. 解： N= M / m＝0.30×1027 个 6.2×10?21 J = 300 K 9. 解：设两个平衡态的温度差为?T，则

Q?A=?E=?R?T=??NAk?T ∴ k?T=3(Q?A) / (5??NA) 式中NA为阿伏伽德罗常数．

10. 解：(1) J

J

(2) p = n kT＝2.76×105 Pa 11. 解：根据卡诺循环的效率 1分

由绝热方程： 得

氢为双原子分子， ， 由 得 1分

12. 解：

K

J 而 J 又

∴ kg 3分

6 / 6

3分

2分

2分 2分

1分

1分 1分

2分 2分

1分

1分

3分

3分 2分

1分

1分 1分

2分