大學(xué)物理21第九節(jié)(熱力學(xué)基礎(chǔ))習(xí)題答案(已修改)
2025-06-19 18:08 本頁(yè)面
【正文】 習(xí) 題 九91 一系統(tǒng)由圖示的狀態(tài)經(jīng)到達(dá)狀態(tài)，系統(tǒng)吸收了320J熱量，系統(tǒng)對(duì)外作功126J。 (1)若adb過(guò)程系統(tǒng)對(duì)外作功 42J，問(wèn)有多少熱量傳入系統(tǒng)? (2)當(dāng)系統(tǒng)由b沿曲線ba返回狀態(tài)a，外界對(duì)系統(tǒng)作功84 J，試問(wèn)系統(tǒng)是吸熱還是放熱? 熱量是多少?[解] 由熱力學(xué)第一定律得 在ab過(guò)程中，在adb過(guò)程中 在ba過(guò)程中 本過(guò)程中系統(tǒng)放熱。92 2mol氮?dú)庥蓽囟葹?300K，壓強(qiáng)為Pa (1atm)的初態(tài)等溫地壓縮到 Pa(2atm)。求氣體放出的熱量。[解] 在等溫過(guò)程中氣體吸收的熱量等于氣體對(duì)外做的功，所以即氣體放熱為。93 一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能E隨體積的變化關(guān)系為E V圖上的一條過(guò)原點(diǎn)的直線，如圖所示。試證此直線表示等壓過(guò)程。[證明] 設(shè)此直線斜率為k，則此直線方程為又E隨溫度的關(guān)系變化式為所以因此(為恒量)又由理想氣體的狀態(tài)方程知， (為恒量)所以 p為恒量即此過(guò)程為等壓過(guò)程。94 2mol氧氣由狀態(tài)1變化到狀態(tài)2所經(jīng)歷的過(guò)程如圖所示：(1)沿l→m→2路徑。(2)1→2直線。試分別求出兩過(guò)程中氧氣對(duì)外作的功、吸收的熱量及內(nèi)能的變化。[解] (1) 在1→m→2這一過(guò)程中，做功的大小為該曲線下所圍的面積，氧氣對(duì)外做負(fù)功。由氣體的內(nèi)能公式和理想氣體的狀態(tài)方程得對(duì)于氧氣i=5，所以其內(nèi)能的變化為 此過(guò)程吸收的熱量為 (2)在從1→2過(guò)程中，由圖知氧氣對(duì)外作功為內(nèi)能的變化 吸收的熱量 95 10mol單原子理想氣體在壓縮過(guò)程中外界對(duì)它作功209J，其溫度上升1K，試求：(1) 氣體吸收的熱量與內(nèi)能的增量。(2) 此過(guò)程中氣體的摩爾熱容量。[解] (1) 內(nèi)能的增量為 氣體吸收的熱量 (2) 由氣體摩爾熱容量知 96 將壓強(qiáng)為1atm，體積為的氧氣()從0℃加熱到100℃。試分別求在等體(積)過(guò)程和等壓過(guò)程中各需吸收多少熱量。[解] 由理想氣體狀態(tài)方程 在等容過(guò)程中吸收的熱量為 在等壓過(guò)程中吸收的熱量為 97 已知?dú)錃獾亩w(積)比熱為，若將氫氣看作理想氣體，求氬原子的質(zhì)量。(定體(積)摩爾熱容)。[解] 由定容摩爾
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