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物理专业03级热学试卷A 一、填空题（每题2分，共计20题） 1、 108 ， 10–8 ； 2、 由一种化学组分 ； 两种或多种化学组分 ； 3、测温物质、测温属性及测温属性随温度变化关系、标准点； 4、273。16k，冰、水及水蒸气； 5、平动；振动； 6、分子斥力； 7、振幅，平均距离； 8、 引力 ；斥力 ； 9、 降低 ， 升高 ； 10、任何一个发生第i种情况的偶然事件的概率为ΔNi/N， 11、三个平动；三个平动、二个转动和一个振动； 12、3/2R；5/2R；7/2R 13、从一种形式转化为另一种形式，或从一个系统转移到另一系统 14、温度的高低，体积（分子数密度）的大小。。atm。 当压强减小到1 atm时，从CO2三相图可以看出，CO2不可能处于液态了，一定是迅速汽化。在汽化过程中吸收大量相变潜热，致使环境周围冷却。 3、理想气体压强是大量分子对器壁持续碰撞的结果，压强的大小定义为在单位时间内作用在器壁单位面积上的冲量。 在绝热膨胀过程中，一方面由于系统对外做功，系统内能减小，温度降低，分子的平均速率减小，使得每个分子的平均碰撞频率减小。结果是大量分子在单位时间内作用在器壁单位面积上的分子数减少；同时，每个分子对器壁的的每一次碰撞的冲量也减小。0=1.29 kg/m3。 ρ1、ρ2表示气球内外的空气密度，由于热气球内外的压强平衡，则有：ρ1=ρ0T0/T1，ρ2=ρ0T0/T2；(ρ1-ρ2)Vg=mg，T2＝357K（84℃） 2、解：由于气体比容Vβmol远大于液体Vαol， Clapeyron方程=Λmol/T(Vβmol- Vαol)，可以改为： =Λmol/TVβmol；再利用理想气体状态方程PV= Mmol/m RT，mol= RT2/PMmol ， 其中=△P/△T=（0.734-0.808）/[-20.5-（-19.5）]；T=253K；mol=2.84x106J/kg 3、解：mv2/2-GMm/R=0,vEm=(2GMM/RM)1/2 =5.0x103m/s,vrms,co2=(8RT/πMmol)1/2=3。40x102m/s,vrms,H2=1。59x103m/s。计算表明，H2 分子中具有逃逸速率的分子数远大于CO2分子，因而，火星表面大气中主要成分是CO2，而H2的含量极少。 4、解：△S＝ △S1＋△S2＝－Q／T1＋Q/T2＝3.4×103J／K，其中，T1＝310K，T2＝273K 物理专业03级热学试卷B 一、填空题（每题2分，共计20题） 1、不做功 ，也 不传热； 2、没有任何相互作用 ； 3、均匀一致， 二元单，单元二； 4、22。4L； 5、10-9～10-10m； 6、聚集形态，气态、液态、固态、以及等离子态和中子态； 7、1.0x10–15mmHg ， 32/cm3； 8、10-9m， 10-10m， 10-10m； 9、4.58mmHg ，T③＝ 273.16K ； 10、分子平动动能、转动动能和振动动能； 11、3R/2， 5R/2； 12、所有分子的热运动动能和分子间相互作用势能； 13、弛豫过程； 14、水的热容量远大于气体的热容量， 15、室温。–7m和10 9次/s。 二、论述题（每题5分，共计4题） 1、分子大小可以忽略；除碰撞外，分子间的相互作用可忽略；分子间的碰撞是完全弹性的，即各种能量形式之间没有转换，分子也没有被激发。 在这里，由于分子热运动动能远大于分子重力势能的变化，故我们没有考虑分子重力势能的变化。 由于气体很容易压缩也很容易膨胀，说明气体分子间作用力很小，气体分子间距离较大。 2、根据能量按自由度均分定理，理想气体热容量与温度无关，只与分子的自由度数目有关。按照这一结论，对于单原子理想气体分子Cvmol=3R/2，双原子理想气体分子Cvmol=7R/2。 图表2—1表明：在常温下，对于单原子分子的Cvmol几乎均为3R/2，实验值与理论值较为符合. 然而，双原子分子的Cvmol多数为5R/2，实验值与理论值不符合，说明能量按自由度均分定理对于双原子分子失效。 图表2—2表明：对于H2分子在低温下，Cvmol为3R/2；在常温下，Cvmol多数为5R/2；在高温下，Cvmol为7R/2。 说明分子的自由度数目与温度有关，分子剧烈的热运动可以解除被冻结的自由度。 3、按照分子碰撞的统计力学理论，理想气体压强是大量分子对器壁持续碰撞的结果，压强的大小定义为大量分子在单位时间内作用在器壁单位面积上的冲量。。=1/3ρCV ∝ T1/2，与压强无关；平均自由程=kT/21/2 πd 2P，与压强成反比。 当气体压强减小时，平均自由程增大。当气体压强减小到一定程度时，即气体非常稀薄时,平均自由程将