大学物理习题册答案(6)

2020-12-29 23:51

Qp

AOQRMMR/(7RT/2)5

Cp T,A p V R T A p 2 。 MmolMmolAHeR/(5RT/2)7Cp

5. 一摩尔单原子理想气体,从初态温度T1、压强p1、体积V1,准静态地等温压缩至体积V2,外界需作多少功? ( B )

(A)RT1ln(V2/V1);(B)RT1ln(V1/V2);(C)p1(V2 V1);(D)(p2V2 p1V1)。

解:(B)pV

MVV

RT,A外 pdV MRT1 1dV MRT1lnV1 。

VVVMmolMmolMmolV2

2

2

1

1

6. 在p—V图上有两条曲线abc和adc,由此可以得出以下结论:

(A)其中一条是绝热线,另一条是等温线;(B)两个过程吸收的热量相同; (C)两个过程中系统对外作的功相等;(D解:(D)对于一定质量的气体,内能是温度的单值函数。

7. 1mol的单原子分子理想气体从状态A变为状态B,如果不知是什么气体,变化过程也不知道,但A、

B两态的压强、体积和温度都知道,则可求出: ( D )

(A) 气体所作的功; (B) 气体内能的变化;

(C) 气体传给外界的热量; (D) 气体的质量。 解:(B) 对于一定质量的气体,内能是温度的单值函数。 二、填空题

1. 一定量的理想气体从同一初态a(p0,V0)出发,分别经两个准静态过程ab和ac,b01

点的压强为p1,c点的体积为V1,如图所示,若两个过程中系统吸收的热量相同,则该气体的比热容比 =Cp/CV=_________________。

解:Qab MCV(Tb Ta), Qac MCp(Tc Ta), MmolMmol

CMpV pV p/p 1 pV pV pV RT, CV 10 00 Cp 01 00 , p 10

MmolRRRRCV/V 1 V10

2. 如图所示,一理想气体系统由状态a沿acb到达状态b,系统吸收热量350J,

而系统做功为130J。

(1)经过过程adb,系统对外做功40J,则系统吸收的热量Q=____________。 (2)当系统由状态b沿曲线ba返回状态a时,外界对系统做功为60J,则系统吸收的热量Q=________。 解:根据热力学第一定律求解: Eab Qacb Aacb 350 130 220J,

Qadb Aadb Eab 40 220 260J,Qba Aba Eba 60 220 280J

3 . 对下表所列的理想气体各过程,并参照下图,填表判断系统的内能增量 E,对外作功A和吸收热量Q

图(a)图(b)

4

(1) 外界传给系统的热量_________零;(2) 外界对系统作的功__________零; (3) 系统的内能的增量___________零;(填大于、等于、小于) 解:等于零;大于零;大于零;

5.压强、体积和温度都相同的氢气和氦气(均视为刚性分子的理想气体),它们的质量之比为m1∶m2 =__________,它们的内能之比为E1∶E2 =__________,如果它们分别在等压过程中吸收了相同的热量,则它们对外作功之比为A1∶A2 =__________。(各量下角标1表示氢气,2表示氦气) 解:pV

m1M1mol21miiE1i15m

,;, E RT pV ; RT

m2M2mol42Mmol22E2i23Mmol

QpRmm

R T A Qp Cp T,A p V

MmolCpMmol

AO2AHe

R/(7RT/2)5

R/(5RT/2)7

三、计算题

1. 标准状态下的0.014kg氮气,压缩为原体积的一半,分别经过(1)等温过程,(2)绝热过程,(3)等


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