热力学习题解答
18-1 为了使刚性双原子分子理想气体，在等压膨胀过程中对外作功2J，必须传给气体多少热量? 解:等压过程 内能增量
双原子分子i=5
18-2 2mol氢气（视为理想气体）开始时处于标准状态，后经等温过程从外界吸取了400J的热量，达到末态，求末态的压强。 解:在等温过程中
Q?A?(M/Mmol)RTln(V2/V1) 得 即
末态压强P?(vv)P?0.92atm
212118-3 如图所示，C是固定的绝热壁，D是可动活塞，C，D将容器分成A，B两部分。开始时A，B两室中各
装入同种类的理想气体，它们的温度T，体积V，压强P均相同，并与大气压强平衡。现对A，B两部分气体缓慢的加热，当对A和B给予相等的热量Q以后，A室中气体的温度升高度数与B室中气体温度升高度数之比为7:5.
(1)求该气体的定容摩尔热容CV和定压摩尔热容C P。 (2)B室中气体吸收的热量有百分之几用于对外作功?
解:(1)对A, B两部分气体缓慢的加热，皆可看作准静态过程, 两室内是同种气体 ,而且开始时两部分气体的P, V ,T均相等,所以两室的摩尔数M/μ 也相同. A室气体经历的是等容过程,B室气体经历的是等压过程, 所以A, B室气体吸收的热量分别为
已知Q?Q ,由上两式得
因为C p= C v +R,代入上式得
(2) B室气体作功为
B室中气体吸收的热量转化为功的百分比
18-4 0. 02kg的氦气（视为理想气体），温度由17升
AB为27c，若在升温过程中 (1)体积保持不变；(2)压强保持不变；(3)不与外界交换热量；。
。
试分别求出气体内能的改变，吸收的热量，外界对气体所作的功。
解:氦气为单原子分子理想气体，i=3 (1)定容过程，V=常量，A=0 据Q=ΔE+ A 可知 Q??E?MC(T?T)?623J ?V21 (2)定压过程，P=常量，
ΔE 与（1）同
（3）Q=0，ΔE 与（1）同 （负号表示外界作功）
1 mol双原子分子理想气体从状态A(P1,V1)沿P-V图所示直线变化到状态B(P2,V2),试求：(1)气体的内能增量；(2)气体对外界所作的功；
(3)气体吸收的热量；(4)此过程的摩尔热容。
18-5
（摩尔热容C=ΔQ/ΔT,其中ΔQ表示1mol物质在过程中
升高温度ΔT 时所吸收的热量。） 解：
A为梯形面积，根据相似三角形有PV?PV，则
(4)以上计算对于A B过程中任意微小状态变化均
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