大學(xué)物理：四五章作業(yè)答案2

1、第四章 氣體動(dòng)理論參考答案一. 選擇題1. (D) 2. (D) 3. (C) 4. (C)二.填空題5. ( 300K ),6. ( 12.5J ；20.8J ), 7.( 溫度為T時(shí)，分子的平均平動(dòng)動(dòng)能 )8. ( i2KT ，RT )三.計(jì)算題9. 一容器內(nèi)儲(chǔ)有氫氣，其壓強(qiáng)為，溫度為，求：（1）氣體的分子數(shù)密度；（2）氣體的質(zhì)量密度。解：（1）由 p=nkTn=pkT=2.441025m-3（2）由 pV=mMRT=mV=pMRT=1.0110521038.31300=8.110-2kg/m3第五章 熱力學(xué)基礎(chǔ)參考答案一.選擇題1.（A） 2.（D） 3.（D） 4.（D）5. （A）

2、6.（D） 7.（B） 8.（C）二. 填空題9. ( 對(duì)系統(tǒng)做功；向系統(tǒng)傳熱 ) 10.( 1mol理想氣體在等壓過程溫度每升高1K還需對(duì)外做8.31J的功 ) 11. ( ；=; ) 12. ( S1+S2 ；-S1 )三.計(jì)算題13. 一定量理想氣體進(jìn)行如圖所示的循環(huán)過程，氣體在狀態(tài)A時(shí)溫度為，求：（1）氣體在狀態(tài)B、C的溫度；（2）各過程中氣體對(duì)外做的功；（3）整個(gè)循環(huán)過程吸熱的代數(shù)和.解：（1）C到A為等體過程，由pATA=pCTC得 TC=100KB到C為等壓過程，由VBTB=VCTC得 TB=300K（2）各過程對(duì)外做功為AAB=12pA+pBVB-VC=400 JABC=pBV

3、C-VB=-200 JACA=0（3）整個(gè)循環(huán)，E=0 ，Q吸+Q放=AAB+ABC+ACA=200 J14. 如圖所示，氧氣（1）由A等溫地變到B；（2）由A等體地變到C，再由C等壓地變到B，試分別計(jì)算氧氣所作的功和吸收的熱量. （取1atm=1105Pa）解：（1）A到B為等溫膨脹過程，吸收的熱量全部用于對(duì)外做功AAB=RTlnVBVA=pAVAlnVBVA=2.77103JQAB=2.77103J（1）A到C為等體過程，做功為零 C到B為等壓膨脹過程，對(duì)外做功為AACB=pC(VB-VC)=2103JA到C到B， TA=TB ，所以凈吸收的熱量等于對(duì)外做的功，故QACB=AACB=210

4、3J15. 1mol雙原子分子理想氣體經(jīng)歷圖示的循環(huán)過程abcda， 求循環(huán)效率.（取 1atm=1105Pa）解：過程ab和bc為吸熱過程，吸收熱量總和為Q吸=Qab+Qbc=CVTb-Ta+CpTc-Tb=52pbVb-paVa+72pcVc-pbVb=500+700=1200 J循環(huán)過程對(duì)外做的凈功為循環(huán)曲線所圍的面積，即圖中矩形面積A=pb-paVc-Vb=100 J循環(huán)效率=1001200=8.33%16. 一熱機(jī)在和的兩熱源之間工作。如果（1）高溫?zé)嵩刺岣叩?，?）低溫?zé)嵩唇档剑罄碚撋蠠釞C(jī)的效率各增加多少？為了提高熱機(jī)的效率哪一種方案更好？ 解：卡諾循環(huán)效率0=1-T2T1=1-

5、3001000=70%（1）1=1-3001100=72.7%1-0=2.7%（2）2=1-2001000=80%2-0=10%理論計(jì)算表明降低低溫?zé)嵩礈囟瓤筛嗟靥岣邿釞C(jī)效率，但實(shí)際中低溫?zé)嵩赐侵車目諝饣蛄魉?，要降低它們的溫度是難行的，所以提高高溫?zé)嵩礈囟仁翘岣邿釞C(jī)效率的更行得通的方法。17. 有一卡諾熱機(jī)，用290g空氣為工作物質(zhì)，工作在27的高溫?zé)嵩春?-73的低溫?zé)嵩粗g，此熱機(jī)的效率是多少？若在等溫膨脹過程中氣缸體積增大到2.718倍，則此熱機(jī)每一循環(huán)所做的功是多少？（空氣的摩爾質(zhì)量為2910-3kg/mol）解：卡諾循環(huán)效率=1-T2T1=1-273-73273+27=33.3%循環(huán)中只在等溫膨脹過程