热学基础
1.了解分子动理论基本观点和理想气体模型
2．从微观分子运动角度领会宏观量压强、温度、内能、熵的含义。
(理想气)
理解麦克斯韦速率分布函数 f(v)的物理意义及分布曲线下面积的含义，会计算气体分子的平均速率丶方均根速率丶最概然速率.
会计算Q、W、（仅理想气体），热机效率(包括)，在这些计算中会利用理想气体状态方程，等值过程、绝热过程的过程方程式.
会灵活运用热力学第一定律解问题了解热力学第二定律，可逆、不可逆过程、熵增原理、不要求计算熵和熵变。了解三种典型的不可逆过程，但不要求计算。
对粒子按微观态的分布，自由程的分布、理想气体自由膨胀、焦—汤效应，热力学方程等不作要求。
热学基础自测题
一.选择题（每题3分）
1,两容器内分别盛有1mol氢气和氦气，若它们的温度相同，则两种气体的
(A)内能相同； （B）气体分子热运动平均速度相同;
(C) 气体分子热运动平均动能相同;
（D）气体分子热运动平均平动动能相同。
[ ]
分子速率分布函数 的物理意义是：
(A)具有速率为v的分子数;
(B)速率分布在v附近的单位速率间隔内分子数;
(C)具有速率为v的分子数占总分子数百分比;
(D)速率分布在v附近的单位速率间隔内的分子百分数.
[ ]
1 mol理想气体作等压膨胀，温度由变为，其内能变化为:
(A) 增加了； （B）减少了
(C )不好确定；
[ ]
对于刚性双原子理想气体，在等压膨胀过程中，系统对外作的功与外界吸收的热量之比
Ｗ／Ｑ等于
(A) 1/3 (B) 1/4
(C) 2/5 (D) 2/7
[ ]
二、填空题（２１分）
1.在标准状态下的空气，1cm3中的分子数为___________(标准状态,0℃，压强为1大气压)
2.刚性双原子分子理想气体，每个分子的平均平动动能为__________；平均动能为__________; 1 mol这种气体的内能为____________(以温度Ｔ表示)
3,1 mol理想气体由刚性双原子分子组成，经历一绝热过程，温度由Ｔ1变为Ｔ2，在此过程中内能增量_________；气体对外作的功Ｗ＝_______；吸收热量Ｑ＝_________。
4.在平衡状态下，已知理想气体的分子速率分布为f(v),分子质量为m,最概然速率为，试说明下列各式的物理意义：
(1) 表示___________________________________。
(2) 表示_______________________________________。
已知氧气的压强P=2.026Pa，体积Ｖ＝3.0×10-2m3,该气体为理想气体，则其内能
Ｅ＝____________。
6,某理想气体处于平衡态，已知压强P=1.013×103Pa,密度=1.24×10-2kg/m3，则该气体分子的方均根速率为____________。
三,计算题
1.有刚性双原子理想气，其内能为,试求气体压强.若分子总数为 个，确定气体温度和一个分子的平均平动动能。
2,有ν摩尔的刚性双原子分子理想气，原来处于平衡态，当它从外界吸收热量Ｑ，并对外作功Ｗ后达新平衡态，试求分子平均平动动能增加多少？
３,一瓶氧气容积为Ｖ，压强为,温度为，使用后氧气质量减为原来的一半，其压强为，求此时瓶内氧气温度及使用前后，热运动分子平均速率之比
４．汽缸内有2 mol氦气，初始温度为27℃，体积为20 l,氦气先经等压膨胀至体积加倍，然后绝热膨胀直至回复初温为止。若氦气为理想气，试求：
（１）在Ｐ－Ｖ图上画出状态变化的过程。
（２）整个过程的Ｑ（热量）、W(功)、（内能增量）.
５．求如图所示热机循环的效率为多少？循环工作物质为氧气（视为刚性分子理想气），ab为等温过程，bc为等容过程，Ｃa为绝热过程，a点状态参量为Pa,Va,Ta,
b点容积Ｖb=3Va
6,证明绝热线与等温线不能相交两点
7,说明熵的含义；导致系统熵变的因素，不可逆过程导致什么后果？
第四章自测题解答一、选择题：
1,(D) 2,(D) 3,(C) 4,(D)
二、填空题：
1,2.7×1019个/cm3 ( )
2,,,
3,;
4,(1) 表示最概然速率 到速率间隔内分子百分数或速率大于 的分子的百分数
(2)表示分子平均平动动能
5, (双原子刚性分子)
又
6,
三、计算题：
解：摩尔数
(刚性双原子分子、自由度=3+2=5)
2,解：由热力学第一定律
∴
(N0 为阿佛伽德罗常量)
３．解：态1,P1V=vRT1 ;
态2,
∴
∵ ∴
4,解：（１）
（２）
对ac过程, ∴
过a(c
亦可对a(b，全过程写热力学第一定律得Qab
5..解： (吸热)
(放热)
ca为绝热过程，写绝热过程方程：
,
∴
=19%
