大学物理 热学答案

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1、热学(一)一选择题1,B2,E3,C二填空题1、5.13,0.712、(1)O2,600m/s,H2,2400m/s(2)具有从0到无穷大所有速率氧分子的概率,3、(1)分子当作质点，不占体积(2)分子之间除碰撞的瞬间外，无相互作用力（忽略重力）(3)分子之间碰撞是弹性碰撞（动能不变）三、计算题解:以管内上部分气体为研究对象管总长L=760+60=820mm外界压强P0=780mmHg时管内气体压强P1=780-760=20mmHg体积V1=60S外界压强为P水银柱高h管内气体压强P2=P-h体积V2=S(820-h)T不变

2、P1V1=P2V2120S=(P-h)(820-h)SP=h+1200/(820-h)(mmHg)热学（二）一选择题1D2C3C二填空题，1,487m/s,597m/s,550m/s,2,1atm,3atm3、4,气体系统处于平衡态时:（1）系统内各部份分子数密度相同，即n与空间坐标无关。（2）分子沿各个方向运动机会均等，即或三、计算题2、答:1,温度不变,体积压缩,分子平均动量不变而密度增大,大量分子撞击器壁的次数增多,所以压强增大.2,体积不变,温度升高,分子密度不变而平均动量增大,大量分子每次撞击器壁的冲量增大,所以压

3、强增大.隔板不动1、热学（三）一选择题1,C2,D二填空题(2)温度为T的平衡态下,自由度为i的分子的平均动能;(3)温度为T的平衡态下,1mol理想气体系统的内能;(4)温度为T的平衡态下,mol单原子理想气体系统的内能;(5)温度为T的平衡态下,分子自由度为i的理想气体系统的内能。1、1:1,10:32、(1)温度为T的平衡态下,系统每一分子自由度平均动能;159米3、个三、计算题1、解:P=nkT=(N/V)kTN=(PV)/kT=个热学（四）一选择题1、A2、A,D二填空题1、表示系统的一个平衡态.表示系统经历的一个

4、准静态过程。2、251J,放热，293J.3、物体作宏观位移(机械功).分子之间相互作用三、计算题(3)气体从外界吸热Q热学（五）一选择题1、B2、A二填空题1、20.8J/K.mol,29.1J/K.mol.2、等压过程A-B,等压过程A-B,B,D.3、–69.1PV0V02V0acb三、计算题1解:H2i=5=2mol(1)过程a-c-b过程a-d-b:PV0V02V0adbQ122解(1)II中绝热压缩γ=1.4I中气体P1=P2=2.64atm热学（六）一选择题1、B2、C二填空题1、η=30%Q2=491J2、

5、16.63、克劳修斯叙述：热量不可能自动地从低温热源传给高温热源。开尔文叙述：不可能制造成功一种循环动作的机器，它只从单一热源吸热，使之全部变为功而对外界不发生任何影响。三、计算题（2）a-b等温膨胀:PV0Va2VaabcQ1Ｑ２b-c等容降压(1)P-V图如图PV0Va2VaabcQ1Ｑ２c-a绝热压缩热学（七）一选择题1、D2、C二填空题1,0.5P0,Ta，5.76J/K2、概率大的状态,不可逆过程三计算题(1)b-c绝热膨胀:ＶＰ０abcdQ1V02V0A(3)a-b等容吸热(4)A-B过程熵变a-b过程是可逆过程

6、,但不绝热,所以熵变可以不为零,与熵增加原理不矛盾.A净=A1+A2=1.8P0V0-P0V0=0.8P0V0η=A净/Q1=0.8/5=16%d-a过程A2=Pa(Va-Vd)=P0(V0-2V0)=-P0V0Ｐ０abcdQ1V02V0A热机的效率热学（八）一选择题1、B2、A二、填空题１、abCd23VP01ab和bc为吸热过程1A1=132++11231123在acda中，2ac为吸热过程A2=32+223abCd23VP01123+1abCd23VP0112322312=+12、混合后达到平衡态，两种气体的内能变化，

7、但系统总的内能不变化。设平衡态时系统的温度为Ｔ，则：混合后分子平均平动动能相同三证明题PV0绝热等温证：使用反证法假设如图绝热线与等温线有两个交点，则可形一个循环，只从单一热源（等温热源）吸热，使之全部变为功（循环过程包围的面积），这是违背热力学第二定律开尔文叙述的。AQ准静态过程(平衡过程)等温过程绝热过程