适用于2015级农学、海洋、园艺、环植等学院相关专业 四、计算题 2.4.1圆形水管的某一点A,水的流速为2.0米秒，压强为3.0x105Pa。沿水管的另一点B,比A点低20 米，A点水管半径是B点水管半径的2倍，忽略水的粘滞力，求B点的水流速度和压强。（已知重力加速 度g=9.8m/s2,水密度p=1000g/m) 解： A 二→y4下 20m 2.4.2在一圆柱容器底侧有一圆孔，孔的直径为d-1.00cm,圆柱容器直径D-100.00cm,容器中水的高度 随着水的流出而下降，试找出小孔中水的流速v和水面高度h之间的关系（已知重力加速度g=9.8m/s2， 水密度p=1000kg/) 解： 5131
适用于 2015 级农学、海洋、园艺、环植等学院相关专业 5 / 31 四、计算题 2.4.1.圆形水管的某一点 A，水的流速为 2.0 米/秒，压强为 3.0×105Pa。沿水管的另一点 B，比 A 点低 20 米，A 点水管半径是 B 点水管半径的 2 倍，忽略水的粘滞力，求 B 点的水流速度和压强。（已知重力加速 度 2 g m s 9.8 / ，水密度 kg m3 1000 / ) 解： 2.4.2 在一圆柱容器底侧有一圆孔，孔的直径为 d=1.00cm， 圆柱容器直径 D=100.00cm，容器中水的高度 随着水的流出而下降，试找出小孔中水的流速 v 和水面高度 h 之间的关系（已知重力加速度 2 g m s 9.8 / ， 水密度 kg m3 1000 / )。 解：
适用于2015级农学、海洋、园艺、环植等学院相关专业 《大学物理D》练习三热学 一、填空题 31.1质量为m,摩尔质量为，分子数密度为n的理相气体，处干平衡态时，气体的温度为T,压 强为，体积为八，R是摩尔气体常量，则状态方程为一：若其中k称为玻耳兹曼常量，则状态方 程的另一形式为 3.12两种不同种类的理想气体，其分子的平均平动动能相等，但分子数密度不同，则它们的温 ,压强 ；如果它们的温度、压强相同，但体积不同，则它们的分子数密度 ，单 位体积的气体质量 ,单位体积的分子平动动能 一。（填“相同”或“不同”）。 3.1.3宏观量温度T与气体分子的平均平动动能可的关系为可= ,因此，气体 的温度是 的量度。 3.1.4设氮气为刚性分子组成的理想气体，其分子的平动自由度数为，转动自由度为 3.1.52mol氢气，在温度为27℃时，它的分子平动动能为 ,分子转动动能为 3.1.61mol氧气和2mol氮气组成混合气体，在标淮状态下，氧分子的平均能量为 ,氮分 子的平均能量为 :氧气与氨气的内能之比为 二、选择题 321关于温度的意义，有下列几种说法： ()气体的温度是分子平均平动动能的量度：(2)气体的温度是大量气体分子热运动的集体表现，具有统计意 义：(3)温度的高低反映物质内部分子运动剧烈程度的不同：(4)从微观上看，气体的温度表示每个气体分 子的冷热程度。 这些说法中正确的是[] (A1)、(2)、(4):(BX1)、(2)、(3:(C2、(3)、(4):(D1)、(3)、(4)。 322若理想气体的体积为，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). 32.3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[] (A0.5%:(B)4%:(C)9%: (D21% 3.2.4如果氢气和氨气的温度相同，摩尔数也相同，则[] (A)这两种气体的平均动能相同： (B)这两种气体的平均平动动能相同： (C)这两种气体的内能相等： (D)这两种气体的势能相等。 32.5在容积V=4×10m3的容器中，装有压强P=5x10Pa的理想气体，则容器中气体分子的平动动能 总和为[] (A)2:(B)3:(C)5J: (D)9J. 6131
适用于 2015 级农学、海洋、园艺、环植等学院相关专业 6 / 31 《大学物理 D》 练 习 三 热 学 一、填空题 3.1.1 质量为 m，摩尔质量为 M，分子数密度为 n 的理想气体，处于平衡态时，气体的温度为 T，压 强为 p，体积为 V， R 是摩尔气体常量，则状态方程为_；若其中 k 称为玻耳兹曼常量，则状态方 程的另一形式为_。 3.1.2 两种不同种类的理想气体，其分子的平均平动动能相等，但分子数密度不同，则它们的温 度 ，压强 ；如果它们的温度、压强相同，但体积不同，则它们的分子数密度 ，单 位体积的气体质量 ，单位体积的分子平动动能 。（填“相同”或“不同”）。 3.1.3 宏观量温度 T 与气体分子的平均平动动能 的关系为 =_ _，因此，气体 的温度是_ _的量度。 3.1.4 设氮气为刚性分子组成的理想气体，其分子的平动自由度数为_ _，转动自由度为_。 3.1.5 2mol 氢气，在温度为 27℃时，它的分子平动动能为 ，分子转动动能为 。 3.1.6 1mol 氧气和 2mol 氮气组成混合气体，在标准状态下，氧分子的平均能量为_ _，氮分 子的平均能量为_ _；氧气与氮气的内能之比为_ _。 二、选择题 3.2.1 关于温度的意义，有下列几种说法： (1)气体的温度是分子平均平动动能的量度；(2)气体的温度是大量气体分子热运动的集体表现，具有统计意 义；(3) 温度的高低反映物质内部分子运动剧烈程度的不同；(4)从微观上看，气体的温度表示每个气体分 子的冷热程度． 这些说法中正确的是［ ］ (A)(1)、(2) 、(4)； (B)(1)、(2) 、(3)； (C)(2)、(3) 、(4)； (D)(1)、(3) 、(4)。 3.2.2 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) 。 3.2.3 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% 3.2.4 如果氢气和氦气的温度相同，摩尔数也相同，则 ［ ］ （A）这两种气体的平均动能相同； （B）这两种气体的平均平动动能相同； （C）这两种气体的内能相等； （D）这两种气体的势能相等。 3.2.5在容积V＝4×10-3m3 的容器中，装有压强P＝5×102 Pa 的理想气体，则容器中气体分子的平动动能 总和为［ ］ (A)2J； (B) 3J； (C)5J； (D)9J．
适用于2015级农学、海洋、园艺、环植等学院相关专业 三、简答题 3.3.1回答下列问题： 3.12.试指出下列各式的所表示的物理意义： (1): (2)多：(3)号r:(4)Rr:(5)m号Rr. 解答： 四、计算题 3.4.1.10g的氧气，装在100L的容器内，当容器内的压强为0.5atm时，氢分子的平均平动动能是多少？ (1atm=1.013×105Pa) 解： 3.42体积为1.0×10m3的容器中含有1.01×10个氢气分子，若压强为1.01×10Pa,求该氢气的温度和内 能。 解： 7131
适用于 2015 级农学、海洋、园艺、环植等学院相关专业 7 / 31 三、简答题 3.3.1. 回答下列问题： 3.1.2.试指出下列各式的所表示的物理意义： （1） 1 2 kT ； （2） 3 2 kT ； （3） 2 i kT ； （4） 2 i RT ； （5） 2 m i RT M 。 解答： 四、计算题 3.4.1. 10g 的氢气，装在 100L 的容器内，当容器内的压强为 0.5atm 时，氢分子的平均平动动能是多少？ （1atm=1.013×105Pa） 解： 3.4.2 体积为 1.0×10-3m3 的容器中含有 1.01×1023 个氢气分子，若压强为 1.01×105Pa，求该氢气的温度和内 能。 解：
适用于2015级农学、海洋、园艺、环植等学院相关专业 《大学物理D》练习四热力学第一定律 一、填空题 4.1.13mol的理想气体开始时处在压强p1=6atm、温度刀=500K的平衡态.经过一个等温过程，压 强变为2=3atm.该气体在此等温过程中吸收的热量为Q=」 」.（普适R 气体常量R=8.31 J/mol-K) 4.12右图为一理想气体几种状态变化过程的即一V图，其中MT为等温 线，MQ为绝热线，在AM、BM、CM三种准静态过程中： ()温度升高的是_ 过程：(2)气体吸热的是 过程。 二、选择题 4.2.1对于室温下的双原子分子理想气体，在等压膨胀的情况下，系统对外所作的功与从外界吸收的 热量之比W0等于[ (A)2/3:B)1/2: (C)2/5:D)2/7。 4.22一定质量的理想气体完成一循环过程.此过程在V一T图中用图线1一→2→3一1描写.该气体在 循环过程中吸热、放热的情况是[ (A)在1一2,3一1过程吸热：在2一3过程放热 (B)在2一→3过程吸热；在1一→2,3一1过程放热. (C)在1一2过程吸热：在2一3,3一1过程放热 D)在2一3,3一1过程吸热：在1一→2过程放热. 4.23一定量的理想气体经历acb过程时吸热500J.则经历acbda过程时，吸热为[ 1 (4)-1200J: (B)-700J: (C)400J: (D)700J. 42.4如图所示为一定量的理想气体的p一V图，由图可得出结论 (A)ABC是等温过程： ↑pat (B)T>Tg: (C)Ta<T8: (D)T=Ta 三、简答题 V10-3m3) 4.3.1.回答下列问题： (1)解释功、热量和内能三个概念，它们之间如何区分？ (2)能否说“一个系统热量”？或说“一个系统含有功”？ (3)“气体的内能是气体状态的单值函数”，“内能是系统状态的单值函数”这些话怎样解释？这些 论断是怎样知道的？ 8131
适用于 2015 级农学、海洋、园艺、环植等学院相关专业 8 / 31 《大学物理 D》 练 习 四 热力学第一定律 一、填空题 4.1.1 3mol的理想气体开始时处在压强p1 =6atm、温度T1 =500 K 的平衡态．经过一个等温过程，压 强变为p2 =3atm．该气体在此等温过程中吸收的热量为Q＝_ _J． (普适 气体常量R = 8.31 J/mol·K) 4.1.2 右图为一理想气体几种状态变化过程的p－V 图，其中MT 为等温 线，MQ 为绝热线，在AM、BM、CM 三种准静态过程中： (1)温度升高的是_过程；(2) 气体吸热的是_过程． 二、选择题 4.2.1 对于室温下的双原子分子理想气体，在等压膨胀的情况下，系统对外所作的功与从外界吸收的 热量之比W /Q 等于［ ］ (A) 2/3； (B) 1/2； (C) 2/5； (D) 2/7。 4.2.2一定质量的理想气体完成一循环过程．此过程在V－T 图中用图线1→2→3→1 描写．该气体在 循环过程中吸热、放热的情况是［ ］ (A) 在1→2，3→1 过程吸热；在2→3 过程放热． (B) 在2→3 过程吸热；在1→2，3→1 过程放热． (C) 在1→2 过程吸热；在2→3，3→1 过程放热． (D) 在2→3，3→1 过程吸热；在1→2 过程放热． 4.2.3 一定量的理想气体经历acb 过程时吸热500 J．则经历acbda 过程时，吸热为［ ］ (A) –1200 J； (B) –700 J； (C) –400 J； (D) 700 J． 4.2.4 如图所示为一定量的理想气体的 p—V 图，由图可得出结论 ( ) （A） ABC 是等温过程； （B） TA TB ； （C） TA TB ； （D） TA TB。 三、简答题 4.3.1. 回答下列问题： （1）解释功、热量和内能三个概念，它们之间如何区分？ （2）能否说“一个系统热量”？或说“一个系统含有功”？ （3）“气体的内能是气体状态的单值函数”，“内能是系统状态的单值函数”这些话怎样解释？这些 论断是怎样知道的？ p(atm) (10 ) 3 3 V m A B C O 1 2 3 1 2 3
适用于2015级农学、海洋、园艺、环植等学院相关专业 答： 四、计算题 4.4.1.1mol单原子理想气体从300K加热到350K, (1)容积保持不变。 (2)压强保持不变： 问在这两个过程中各吸收了多少热量？增加了多少内能？对外做了多少功？ 解： 4.42.质量为2.8×10-3kg、温度为300K、压强为标准大气压的氮气，等压膨胀到原来体积的两倍 求氮气所作的功W。、吸收的热量Qp以及内能的增量△U。 9131
适用于 2015 级农学、海洋、园艺、环植等学院相关专业 9 / 31 答： 四、计算题 4.4.1. 1mol 单原子理想气体从 300K 加热到 350K， （1）容积保持不变； （2）压强保持不变； 问在这两个过程中各吸收了多少热量？增加了多少内能？对外做了多少功？ 解： 4.4.2.质量为 kg 3 2.8 10 、温度为 300K、压强为标准大气压的氮气，等压膨胀到原来体积的两倍。 求氮气所作的功 Wp 、吸收的热量 QP 以及内能的增量 U 。 解：