大学物理_B20 单元测试五 气体动理论和热力学基础.ppt

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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vo3vo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