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《新编基础物理学王少杰第二版第八章习题解答》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、习题八8-1 位于委内瑞拉的安赫尔瀑布是世界上落差最大的瀑布，它高979m.如果在水下落的过程中，重力对它所做的功中有50％转换为热量使水温升高，求水由瀑布顶部落到底部而产生的温差.(水的比热容c为)解 由上述分析得水下落后升高的温度8-2在等压过程中，0.28kg氮气从温度为293K膨胀到373K，问对外做功和吸热多少?内能改变多少?解：等压过程气体对外做功为气体吸收的热量内能的增量为8-3一摩尔的单原子理想气体，温度从300K加热到350K。其过程分别为体积保持不变和压强保持不变。在这两种过程中：(1)气体各吸取了多少热量？(2)气体内能增加了多少？(3)气体对外界做了
2、多少功？解：已知气体为1摩尔单原子理想气体(1)体积不变时，气体吸收的热量压强保持不变时，气体吸收的热量(1)由于温度的改变量一样，气体内能增量是相同的(2)体积不变时，气体对外界做功压强保持不变时，根据热力学第一定律，气体对外界做功为题图8-48-4一气体系统如题图8-4所示,由状态A沿ACB过程到达B状态,有336J热量传入系统,而系统做功126J,试问:(1)若系统经由ADB过程到B做功42J,则有多少热量传入系统?(2)若已知,则过程AD及DB中,系统各吸收多少热量?(3)若系统由B状态经曲线BEA过程返回状态A,外界对系统做功84J,则系统与外界交换多少热量?是吸
3、热还是放热?解：已知ACB过程中系统吸热,系统对外做功,根据热力学第一定律求出B态和A态的内能增量(1)ADB过程，,故(2)经AD过程,系统做功与ADB过程做功相同,即，故经DB过程,系统不做功,吸收的热量即内能的增量所以，吸收的热量为(3)因为是外界对系统做功，所以BEA过程,故系统放热.题图8-58-5如题图8-5所示，压强随体积按线性变化，若已知某种单原子理想气体在A,B两状态的压强和体积,问:(1)从状态A到状态B的过程中,气体做功多少?(2)内能增加多少?(3)传递的热量是多少?解：(1)气体做功的大小为斜线AB下的面积(2)对于单原子理想气体气体内能的增量为由
4、状态方程代入得(3)气体传递的热量为8-6一气缸内储有10mol的单原子理想气体,在压缩过程中,外力做功200J,气体温度升高,试计算:(1)气体内能的增量;(2)气体所吸收的热量;(3)气体在此过程中的摩尔热容量是多少?解：(1)气体内能的增量(2)气体吸收的热量(3)1mol物质温度升高(或降低)所吸收的热量叫摩尔热容量,所以题图8-78-7一定量的理想气体，从A态出发，经题图8-7所示的过程经C再经D到达B态，试求在该过程中，气体吸收的热量．解：由题图8-7可得A状态：B状态：因为，根据理想气体状态方程可知所以气体内能的增量根据热力学第一定律得题图8-88-8一定量的
5、理想气体，由状态A经B到达C．如题图8-8所示，ABC为一直线。求此过程中：（1）气体对外做的功；（2）气体内能的增量；(3)气体吸收的热量．解：(1)气体对外做的功等于线段下所围的面积(2)由图看出所以内能增量．(3)由热力学第一定律得8-92mol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的热量达到末态．求末态的压强．()解：在等温过程中所以气体吸收的热量得即所以末态压强8-10为了使刚性双原子分子理想气体在等压膨胀过程中对外做功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，，所以题图8-118-11一定量的刚性理想气体在标准状态下体
6、积为，如题图8-11所示。求在下列过程中气体吸收的热量：(1)等温膨胀到体积为；(2)先等体冷却，再等压膨胀到(1)中所到达的终态．解：(1)如题图8-11，在A→B的等温过程中,，所以将，和代入上式，得(2)A→C等体和C→B等压过程中，因为A、B两态温度相同，所以气体吸收的热量又因为所以8-12 将体积为、压强为的氢气绝热压缩，使其体积变为，求压缩过程中气体所做的功.解 根据上述分析，设p、V分别为绝热过程中任一状态的压强和体积，则由得氢气是双原子分子，，所以氢气绝热压缩做功为8-13质量为0.014kg的氮气在标准状态下经下列过程压缩为原体积的一半：（1）等温过程；（
7、2）等压过程；（3）绝热过程，试计算在这些过程中气体内能的改变，传递的热量和外界对气体所做的功.(设氮气为理想气体)解：（1）等温过程（2）等压过程，由状态方程可得(2)绝热过程由绝热方程其中代入得所以内能的增量8-14有1mol刚性多原子分子的理想气体，原来的压强为1.0atm，温度为27℃，若经过一绝热过程，使其压强增加到16atm．试求：(1)气体内能的增量；(2)在该过程中气体所做的功；(3)终态时，气体的分子数密度．解：(1)刚性多原子分子所以由绝热方程得气体内能的增量(2)外界对气体做功(3)根据状态方
