1、热学教案 第一章 温 度 11第一章 检 测 题一、填空1.在不受外界影响的条件下,一个热力学系统的( )的状态叫做平衡态.而热平衡态指的是（具有相同温度的所有热力学系统）的共同平衡态。2.一切互为热平衡的系统都具有相同的( ).3.( )叫温标.4.建立摄氏温标时,首先选择测温物质的某种测温属性； 选择( )；对( )作出规定.5.定容气体温度计是以( )为测温属性建立的温标的.测温关系为( )。6.理想气体温标是在气体温标的基础上,使( )时的极限值.二.选择1两筒温度相同的压缩氧气,从压强计显示的压强大小来判断氧气密度，则压强大的（ ） 。A、密度大； B、密度小； C 密度不变； D
2、无法判断。2在白天中午时分人乘坐的橡皮艇浸入水中一定深度。但到了夜晚，温度降低而大气压强不变（假设水的密度不变） ，橡皮艇浸入水中的深度如何变化（等压过程 ） 。 21TVA深度减小； B深度增加； C深度不变； D无法判断3给车胎充气到所需要的压强,夏天和冬天打入车胎的空气质量 (应用 )。RpMA相同； B夏天少冬天多； C夏天多冬天少； D无法确定。4若把氢气球升高过程看作为等温过程，则浮力的变化（ ）A、B、C、D分析：大气压强的变化 ， 体积变化 ，RTp0TpV0看作等温过程： ， 或 ， 即 V0 V0 g0所以 浮力 。f0三、简答（1）平衡态、热平衡态；（2）理想气体温标；（
3、3）道尔顿分压定律。四、计算 理想气体状态方程的应用（重点是变质量理想气体状态方程的应用）热学教案 第一章 温 度 22习题一*补充：在什么温度下,下列一对温标给出相同的读数：（1）华氏温标和摄氏温标；（2）华氏温标和热力学温标；（3）摄氏温标和热力学温标？解：（1） ttF5932当 时，即可由，解得t 40532t故在摄氏温标 时 华氏温标和摄氏温标给出相同的读数40 Ft（2）又 15.273Tt t.当 时 则即Ft ttF5932.解: Ct 04.145)321.7()(905.2KT故在热力学温标 时，华氏温标和热力学温标给出相同的读数57T FtT（3） 1.3t若 则有 .2
4、t显而易见此方程无解，因此不存在 的情况。tT1-1 定容气体温度计的测温泡浸在水的三相点槽内时，其中气体的压强为 50mmHg。（1）用温度计测量 300K 的温度时，气体的压强是多少？（2）当气体的压强为 68mmHg 时，待测温度是多少？解：对于定容气体温度计可知： trpKpT16.273)(1) mHgptr516.2731(2) KKTtr 50.371068.27.2 热学教案 第一章 温 度 331-2 用定容气体温度计测得冰点的理想气体温度为 273.15K，试求温度计内的气体在冰点时的压强与水的三相点时压强之比的极限值。解：根据理想气体温度 trPPpKpTtrtr 00l
5、im16.273)(lim已知 冰点 KT15.273。96.0.6.lim0 ptrPtr1-3用定容气体温度计测量某种物质的沸点。 原来测温泡在水的三相点时，其中气体的压强 ；当测温泡浸入待测物质中时，测得的压强值为 ,当Hgtr51 mHgP7341从测温泡中抽出一些气体,使三相点时其中气体的压强减为 200mmHg 时,重新测得 ,当再抽出一些气体使三相点时其中气体的Ptr20mHgP4.293压强减为 100mmHg 时 ,测得 .试确定待测沸点的理想tr103 gP68.13气体温度.解：根据 trpKpT6.27)(Ktr 0.415731.1.3)(1 pKpTtr .2.96
6、.6.27)(2Ktr 67.4018731.3)(3 从理想气体温标的定义：依以上两次所测数据,作 T-P图看趋势得出 时,T 约为 400.5K 亦即沸点400.5K.题 1-4图1-4 铂电阻温度计的测量泡浸在水的三相点槽内时，铂电阻的阻值为 90.35 欧姆。当温度计的测温泡与待测物体接触时，铂电阻的阻值为 90.28 欧姆。试求待测物体的温度，假设温度与铂电阻的阻值成正比，并规定水的三相点为 273.16K。热学教案 第一章 温 度 44解：依题给条件可得 则 故RTtrRTKKtr 9.278.9025.16731-5 在历史上，对摄氏温标是这样规定的：假设测温属性 X随温度 t做
7、线性变化，即，并规定冰点为 ，汽化点为 。 设 和 分别表示在冰baxtCti0Cts0is点和汽化点时 X的值，试求上式中的常数 a和 b。解： 由题给条件可知t)2(10 basi由（2）-（1）得 ,)(isX, isCa01iisXCb011-6 水银温度计浸在冰水中时，水银柱的长度为 4.0cm；温度计浸在沸水中时，水银柱的长度为 24.0cm。（1） 在室温 22 时，水银柱的长度为多少？（2） 温度计浸在某种沸腾的化学溶液中时，水银柱的长度为 25.4cm，试求溶液的温度。解：设水银柱长 L与温度 T线性关系： bat当 时, Ct0cm0.40代入上式 tL当 ， t011a2
8、.041t（1）水银柱的长度 cmaL.82.04（2）溶液的温度 Ct 0 17.热学教案 第一章 温 度 551-7 设一定容气体温度计是按摄氏温标刻度的，它在冰点和汽化点时，其中气体的压强分别为 0.400atm和 0.546atm。（1）当气体的压强为 0.100atm时，待测温度是多少？（2）当温度计在沸腾的硫中时（硫的沸点为 444.60），气体的压强是多少？解：设 P与 t为线性关系： batp由题给条件可知：当 时, 有Ct01 ba04. 40.当 时得： t021 12 6.1.56Catmta由此而得 400p（1）当 时atmp1.0Ct 02546.（2）当 时t0)
9、(9.1.1.0 atmp1-13解：利用理想气体质量状态方程氧气瓶内 130atm时质量 ， 氧气瓶内 10atm时剩余质量 ，1MpVRT 2MpVmRT所以 x天用掉的质量 , 12()而每天用掉的质量 ， 可得 天。pVRT1212()9.6Vpxm14-18 的解法是相似的，都把管内空气柱作为研究对象，分析始、末两态的状态量，然后应用过程状态方程。注意：一般体积为空气柱长度乘截面；压强为大气压强或大气压强水银柱高度（差）；应用等温方程 。21p1-14解：实际大气压强为 时，气泡内0p， ；sV80111h实际大气压强为 时，气泡内 热学教案 第一章 温 度 66， sV94)734
10、8(022php应用 即得。1V1-15应用 即得。21-16解：空管内 ， shV)(21；01p注入水银后，空气柱 x)(1220hp应用 即得。21Vp1-17解：打开活塞前，管内空气柱， ；ksV101p打开活塞前，管内空气柱 sxk)(2。0hp1-18解：正立时， ；slV)(1 hp01倒立时， ；sxl)(2x021-20.在温度 7压强 50atm 时 ，在温度 17压强 50atm 时 1MpVmRT，122MpVmRT热学教案 第一章 温 度 77故漏去的氢气 。121.5MpVmgRT1-21打气筒每次压入容器的空气质量 ，0pVR最后容器内的空气总质量 ，mT打气次数 次。00637pVn1-25抽气机每转一转能抽出的气体体积 ，2014转第一转后， ，近似认为抽出的气体与剩余气体压强都为 ，则10p1p， 所以 ，)(10VVp 001Vp转第二转后 ， ，)(0201p 0202p 转第二转后 ， ，)(001Vpnn 00pVpnn若所用时间为分钟，则有 ， 所以 ，t00tt ， 最后 分。00lnlnpVtt 67.ln10Vptt1-27容器内原有氧气的压强 ，atmpo21把氮气压入此容器 ，所以 ，20VpNatVN5.202所以混合气体的压强 。atpo5.32热学教案 第一章 温 度 77
