自测题五 一、选择题：(共30分) 1. 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． 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为玻耳兹曼常量，R为摩尔气体常量，则该理想气体的分子数为：( ) (A)pV/m. (B)pV/(kT). (C) pV/(RT). (D)pV/(mT).  题5-1-1图 3. 如图5-1-1图所示，两个大小不同的容器用均匀的细管相连，管中有一水银作活塞，大容器装有氧气，小容器装有氢气，当温度相同时，水银滴静止于细管中央，试问此时这两种气体的密度哪个大?( ) (A)氧气的密度大． (B)氢气的密度大． (C)密度一样大． (D)无法判断． 4. 若室内生起炉子后温度从15℃升高到27℃，而室内气压不变，则此时室内的分子数减少了( ) (A)0.5%． (B)4%． (C)9%． (D)21%． 5. 一定量的理想气体，在容积不变的条件下，当温度升高时，分子的平均碰撞次数 和平均自由程的变化情况是：( ) (A) 增大，不变． (B) 不变，增大． (C) 和都增大． (D) 和都不变． 6. 一定量的理想气体，从a态出发经过①或②过程到达b态，acb为等温线(如题5-1-2图)，则①，②两过程中外界对系统传递的热量Q1，Q2，是( ) (A)Q1＞0，Q2＞0． (B) Q1＜0，Q2＜0． (C) Q1＞0，Q2＜0． (D) Q1＜0，Q2＞0．  题5-1-2图 题5-1-3图5. 如题5-1-3图，一定量的理想气体经历acb过程时吸热200 J．则经历acbda过程时，吸热为( ) (A)-1200 J． (B)-1000 J． (C)-700 J． (D)1000 J．  题5-1-4图 8. 一定量的理想气体，分别进行如题5-1-4图所示的两个卡诺循环abcda和a′b′c′d′a′．若在pV图上这两个循环曲线所围面积相等，则可以由此得知这两个循环( ) (A)效率相等． (B)由高温热源处吸收的热量相等． (C)在低温热源处放出的热量相等． (D)在每次循环中对外作的净功相等． 9. “理想气体和单一热源接触作等温膨胀时，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)违反热力学第一定律，也违反热力学第二定律． 10. 一定量的理想气体向真空作绝热自由膨胀，体积由V1增至V2，在此过程中气体的( ) (A)内能不变，熵增加． (B)内能不变，熵减少． (C)内能不变，熵不变． (D)内能增加，熵增加． 二、填空题：(共30分) 1. 在推导理想气体压强公式中，体现统计意义的两条假设是 (1)_________________________________； (2) _________________________________． 2. 在定压下加热一定量的理想气体．若使其温度升高1K时，它的体积增加了0.005倍，则气体原来的温度是_______． 3. 在相同的温度和压强下，各为单位体积的氢气(视为刚性双原子分子气体)与氦气的内能之比为_______，各为单位质量的氢气与氦气的内能之比为_______． 4. 分子物理学是研究_______的学科．它应用的基本方法是_______方法． 5. 解释名词： 自由度______________________； 准静态过程______________________． 6. 用总分子数N，气体分子速率v和速率分布函数f(v)表示下列各量： (1)速率大于v0的分子数＝__________； (2)速率大于v0的那些分子的平均速率＝__________； (3)多次观察某一分子的速率，发现其速率大于v0的概率＝__________． 7. 常温常压下，一定量的某种理想气体(可视为刚性分子、自由度为i)，在等压过程中吸热为Q，对外作功为A，内能增加为ΔE，则A/Q＝__________，ΔE/Q＝__________． 8. 有一卡诺热机，用29 kg空气为工作物质，工作在27 ℃的高温热源与-73 ℃的低温热源之间，此热机的效率η＝__________．若在等温膨胀过程中气缸体积增大2.718倍，则此热机每一循环所作的功为__________．(空气的摩尔质量为29×10-3 kg·mol-1) 三、计算题：(共25分) 1. 今测得温度为t1=15 ℃，压强为p1=0.76 m汞柱高时，氩分子和氖分子的平均自由程分别为：Ar=6.7×10-8m和Ne＝13.2×10-8 m，求： (1)氖分子和氩分子有效直径之比dNe/dAr=? (2)温度为t2=20 ℃，压强为p2=0.15 m汞柱高时，氩分子的平均自由程Ar=? 2. 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8×104 J．试画出此过程的p-V图，并求这种气体的比热容比γ＝Cp/CV值． (摩尔气体常量R＝8.31 J·mol-1·K-1)  题5-3-1图 3. 1 mol单原子分子理想气体的循环过程的T-V图如题5-3-1图所示，其中c点的温度为Tc=600 K．试求： (1)ab，bc，ca各个过程系统吸收的热量； (2)经一循环系统所作的净功； (3)循环的效率． (注：循环效率η＝A/Q1，A为循环过程系统对外作的净功，Q1为循环过程系统从外界吸收的热量，ln2=0.693) 四、问答题：(共15分)  题5-4-1图 1. 盛有理想气体的密封容器相对某惯性系运动时，能否说容器内分子的热运动速度相对这参照系也增大了，从而气体的温度也因此而升高了，为什么? 假如该容器突然停止运动，容器内气体的压强．温度是否变化?为什么? 2. 各自处于平衡态的两种理想气体，温度相同，分子质量分别为m1,m2．已知两种气体分子的速率分布曲线如题5-4-1图示，问m1和m2哪一个大?为什么?