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时间:2020-03-05
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1、1大学物理规范作业B20单元测试五气体动理论和热力学基础21.容积为4升的容器内装有理想气体氧气(刚性分子),测得氧气压强为5×102Pa,则容器内氧气分子的平动动能总和为_____J,系统的内能为______J。一、填空题分析:32.在压强为1×10-3atm,温度为200K时,体积为1立方厘米的气体内有个气体分子。分析:由理想气体状态方程1立方厘米的气体内分子数为43.图示两条速率分布曲线是相同温度下的氢气和氧气的速率分布曲线,则该温度下氢气分子的最概然速率为____________。分析:气体分子的最概然速率为由图知54.设容器内盛有质量分别
2、为m1和m2的两种不同的单原子理想气体,处于平衡态,两种气体内能均为E,则这两种气体分子平均速率之比为。分析:理想气体内能为两种气体处于平衡态,且内能相等,得到:气体分子平均速率65.一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_______。分析:由图可知76.一以理想气体为工作物质的卡诺热机工作于227℃与27℃的高低温热源之间。若一次循环中热机从高温热源吸热6000J,此热机在每次循环中做功A=______,此热机的效率η=_____。分析:81.容器中装有刚性理想气体氦气,测得其压强P=1.0×105Pa,质
3、量密度ρ=0.12kg/m3。求:(1)氦气的温度;(2)氦气单位体积的内能;(3)气体分子的方均根速率。二、计算题解:(1)(2)(3)92.气缸内贮有10mol的单原子理想气体,在压缩过程中,外力做功209J,气体温度升高1K。试计算气体内能增量和所吸收的热量,在此过程中气体的摩尔热容是多少?解:10解:(1)在气体体积膨胀过程中,压强随体积变化,则气体作功(2)由理想气体状态方程得3.一定量理想气体的体积和压强依照的规律变化,其中a为已知量。求:(1)气体从体积V1膨胀到V2所作的功;(2)气体体积为V1时的温度T1与体积为V2时的温度T2的
4、比值。114.由N个电子组成的电子气的速率分布如图所示。(1)用N和vo表示a;(2)求vo3vo间的电子数;(3)求电子气的平均速率。解:首先写出速率分布函数(1)根据归一化条件求解12(2)vo到3vo间的分子数(3)粒子的平均速率135.1mol单原子理想气体经历如图所示的循环过程,其中T1=300K,T2=600K,T3=455K。求:(1)系统在各分过程对外所做的功以及吸收的热量;(2)循环效率。解:146.1mol理想气体(已知=1.4)的状态变化如图所示,其中1-3为等温线,1-4为绝热线。试分别计算1-2过程、1-3过程和1-4
5、过程的熵的变化。解:1-3为等温过程1-2为等压过程1-4为绝热过程
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