大学物理课后答案9

《大学物理课后答案9》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、9-1一系统由图示的状态。经。"到达状态b,系统吸收了320J热量，系统对外作功126J.（1）若adb过程系统对•外作功42J,问有多少热量传入系统？（2）当系统山b沿曲线加返回状态°,外界对系统作功84J,试问系统是吸热还是放热？热量是多少?［解］由热力学第一定律Q=AE+A习题9・」图得E=Q-A在acb过程中，Eb-Ea=AE=Q］一人=320-I26=194J在adb过程中，内能变化量与ach过程相同因此Q2=AE+A2=194+42=236J在ba过程中0=Ea-乞+人3=_△£+“=-194-84=-278J由于热虽为负值，所以木过程中系统放热.9-22mol氮

2、气由温度为300K,压强为1.013xl05Pa（latm）的初态等温地压缩到2.026xlO5Pa（2atm）.求气体放出的热量.［解］在等温过程屮气体吸收的热最等于气体对外做的功，所以2，r=A=v/?TIn-^-=2x8.31x300xIn-=-3.46x10sJPi2即气体放热为3.46xlO3J・9-3-定质量的理想气体的内能E随体积的变化关系为E・V图上的一条过原点的直线，如图所示.试证此直线表示等压过程.［证明］设此直线斜率为匕则此直线方程为E=kV乂E随温度的关系变化式为E=-—CvT=k'T%所以因此kV=k'TVL'-=—=C（C为恒量）Tk习题9・3图又由

3、理想气体的状态方程知，空=C'（C'为恒最）T所以。为悝蜃，即此过程为等压过程.9-42mol氧气由状态1变化到状态2所经历的过程如图所示：（1）沿1路径.（2）1-2直线.试分别求习题9・4图出两过程屮氧气对外作的功、吸收的热量及内能的变化.［解］(i)在a这一过程中，做功的大小为该曲线下的面积，氧气对外做负功.4,=-p2(V1-V2)=-20x(50-10)xl.013xl05xlO-3=-8.10xl04J由气体的内能公式E=i

4、-(p2V2-pIVI)=-x(20xl0-5x50)xl.013xl0sxlO-3=-1.27xlO4J22此过程吸收的热量为Q}=AE,=-1.27xl04-8.10xl04=-9.37xlO4J(2)在从1-2过程屮，由图知氧气对外作功为A2=--(/?,+pX匕一匕)=一丄x(20+5)x(50-10)xl.013xl0sxlO-3=-5.07x104J内能的变化E2=AE,=—1.27x10°J吸收的热量Q2=A£2+人2=-1.27xl04-5.07X104=-6.34xlO4J9-5lOmol单原子理想气体在压缩过程屮外界对它作功209J,其温度上升1K,试求:

5、(1)气体吸收的热量与内能的增量.(2)此过程中气体的摩尔热容量.3［解］(1)内能的增量为AE=vCvAT=10x-x8.31xl=124.65J2气体吸收的热量Q=E+A=24.65-209=-84.35J(2)由气体摩尔热容量知C-丄-^-=—x(-84.35)=-8.44J/(mol•K)vAT109-6将压强为latm,体积为lxl0~3m3的氧气(Cy=5R/2)从0°C加热到10()°C.试分别求在等体(积)过程和等压过程屮各需吸收多少热最.［解］由理想气体状态方程pV=vRTv=£VRTRT°在等容过程中吸收的热虽为ev皿昇〃沁丄如」XZxlOFx”xl00

6、=9277JRT°22273在等压过程中吸收的热量为777Q?=vC?T=v-R!ST=-Qv=-x92.77=129.88J559-7已知氮气的定体(积)比热为cv=314J/(kg-K),若将氮气看作理想气体，求氟原子的质量.(定体(积)摩尔热容Cv=MmoIcv).［解］由定容摩尔热容量的定义知2刖气R因此r3rMmol==cvcv氟原了的质量为///=*mo1=NaIn=2=3x凭=6.59x10-6kgN心26.02x1023x3149-8为测定气体的/(=Cp/Cv)值有吋用下列方法：一定量的气体的初始温度、体积和压强为心、匕)和心，用一根电炉丝对它缓慢加热.两次

7、加热的电流强度和时间相同,第一次保持体积V。不变，而温度和压强变为7；和卩.第二次保持压强几不变，而温度和体积变为7；和叫.试证明/=(刃-几肌(%-讥0T「T°由理想气体状态方程p(}V{}=vRT{}p}V()=vRT}因此T—T°=P一PovRVot2-tq=vR［证明］两次加热气体吸收的热量相同，等容过程吸收的热量为0=pCvS-To)等压过程吸收的热量为Q2=vCp(T2-T{))由Q}=Q2可得pCv(T1-T0)=vCp(T2-T0)所以(Pi-PoM)(1)(2)(3)所