大学物理综合练习(三)参考答案new

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1、《大学物理》综合练习(三)参考答案一、选择题1．D；2．A；3．B；4．A；5．B；6．B；7．C；8．A；9．C；10．B；11．E；12．D；13．A；14．A、B、D；15．B、C。二、填充题22kT16pdp1．vp、v、v；2．1:1、5:3；3．、正比、、2km2pdpT平方根成反比；4．4、4；5．Ⅱ、v、N(1-A)；6．(1)单位体积中速率在v®v+dv0区间内的分子数，(2)速率小于v的分子数，(3)速率大于v的所有分子的平均速率；107．(1)等压，(2)等容，(3)等温，(4)等容；8．29%、71%；9．绝热过程、等压

2、过V2-bæç11ö÷p1V11程；10．RTln+a-；11．DS=ln、DS=0。V-bçèVV÷øT2121三、计算题a1．(1)v=v时有Nf(v)=kv=a，k=。由归一化条件000v012Nav+av=N得a=。0023v02v0aN(2)DN=Nf(v)dv=v，DN=。ò01.5v0232¥v0æaö2v0a11v0a11(3)v=vf(v)dv=vçv÷dv+vdv=，v=v。ò0ò0çNv÷òvN6N0è0ø0923/222ævömvæö-ç÷æmö-224vçèvp÷ø12．证明：f(v)=4pç÷ekT×v=ç÷e×

3、è2pkTøpçèvp÷øvp42kTf(vp)=，其中vp=。在vp~vp+Dv区间内的分子数为pvemp14N×Dv4N×Dvm1DN=Nf(vp)Dv==，DNµ。pvepe2kTTpii3．(1)DE=E-E=R(T-T)=(pV-pV)21212211221(2)A=(V-V)(p+p)21122i1(3)Q=DE+A=(pV-pV)+(V-V)(p+p)2211211222i11=(pV-pV)+(pV-pV)+(pV-pV)221122111221222i+11æV2p2ö=(pV-pV)+pVç-÷22211211çVp÷è1

4、1øV2p2i+1i+1Q=,Q=(pV-pV)=R(T-T)221121V1p122Qi+1C==R,i=5,C=3RT2-T12p4.(1)用热力学第一定律证明1反证法：如图，设等温线A与绝热线B相交于1、等温A2两点，由于1、2在等温线上，内能相等E=E。又1、2在绝热线上，Q=0。根据212绝热BQ=A+DE，而1®2过程中系统对外做功不为V零，所以E1¹E2，即DE¹0，因此绝热线和等温线不能相交于两点。(2)用热力学第二定律证明AB如上图作1¾¾®2¾¾®1循环，此过程对外作有用功(所围面积)，但该循环只在等温过程中吸热，而没有

5、其它影响，即违反热力学第二定律，因此绝热线和等温线不能相交于两点。2aa5．(1)QV=,p=,系统对外界做功为2pV2V2V2a2æ11öA=pdV=dV=aç-÷òVòV2ç÷11VèV1V2ø22a2V2TpVVV22221(2)===<1，即温度降低。2TpVaV111V221V16．(1)a®b等温膨胀过程吸热，b®c等容过程放热。g-1æVöç1÷(2)V=V，T=Tc2c1ç÷èV2øg-1MæVöç1÷CV(T1-TC)1-ç÷Q2QbcMmol1èV2ø(3)h=1-=1-=1-=1-×Q1QabMRTlnV2g-1lnV2

6、1MmolV1V1Q2T2273-52687．致冷系数W=====12.2卡AT1-T222224Q=AW=1000´12.18=1.22´10J（从室外吸收的热量）2卡44传给室内的热量Q=Q+A=(1.22+0.1)´10=1.32´10J128．对ABO过程，外界做功A=Q=-30J；11对ODC过程，对外做功A=Q=70J；22QQ=Q+Q，Q=Q+Q1BOOA2ODCOQ+Q=Q+Q，Q=Q+Q-Q=140J12BDCABD12CA9．0°C水至100°C水：设想该过程为一个可逆的等压过程B(dQ)pB1æMöT2dTSB-SA=

7、ò=òççCpdT÷÷=òMCATATèMøT1TmolT3732=MCln=1´4.18´ln=1.30kJ/KT2731100°C水至100°C水蒸汽：设想该过程为一个可逆的等温过程C(dQ)TMl1´2253S-S====6.04kJ/KCBòBTT373DS=S-S=(S-S)+(S-S)=7.34kJ/KACCACBBA3