热力学与统计物理答案(汪志诚)VIP免费

第一章 热力学的基本规律 习题 1.1 试求理想气体的体胀系数 ,压强系数 和等温压缩系数T 。 解：由得：nRTPV  VnRTPPnRTV; 所以, TPnRVTVVP11)(1 TPVRnTPPV/1)(1 PPnRTVPVVTT/111)(12  习题1.2 试证明任何一种具有两个独立参量的物质pT,,其物态方程可由实验测得的体胀系数 及等温压缩系数T ,根据下述积分求得:)(lndpdTVT如果1T  1Tp  ,试求物态方程。 解： 因为0),,(pVTf,所以,我们可写成),(pTVV ,由此, dppVdTTVdVTp)()(, 因为TTppVVTVV)(1,)(1 所以, dpdTVdVdpVdTVdVTT, 所以, dpdTVTln,当pTT/1,/1. CTpVpdpTdTV :,ln得到 习题 1.3 测得一块铜块的体胀系数和等温压缩系数分别为1510*85.4K和1710*8.7nTp，T,可近似看作常量，今使铜块加热至10°C。问（1 压强要增加多少np 才能使铜块体积不变？（2 若压强增加100np ，铜块的体积改多少 解：分别设为Vxpn ;，由定义得： 74410*8.7*10010*85.4;10*858.4VxT 所以，410*07.4,622Vpxn 习题 1.4 描述金属丝的几何参量是长度 L ，力学参量是张力 ，物态方程是0),,(TLf 实验通常在np1下进行，其体积变化可忽略。线胀系数定义为)(1TLL 等杨氏摸量定义为TLALY)(其中 A 是金属丝的截面积，一般说来， 和Y 是T 的函数，对仅有微弱的依赖关系，如果温度变化范不大，可看作常数。假设金属丝两端固定。试证明，当温度由1T 降2T 时，其张力的增加为)(12TTYA 解： ),(,0),,(TLLTLf 所以， dTTLdLdLT)()( 因 AYLLLLTTT)(;)(1)( dTAYddTAYddL,,;0 所以 所以, )(12TTYA 习题 1.7 在C25下，压强在0 至 1000np 之间，测得水的体积 13263)10046.010715.0066.18(molcmppV如果保持温度不变，将 1mol的水从 1np加压至 1000np，求外界所做的功。 解：外界对水做功: JdppPVdpWnnPPpp1.33)31106.410715.0066.18(38100030 习题 1.8 解：外界所作的功： LLdLJW0dLLLLLbTLL02200 dTLdAYLdLTLL;)( LLLLLbT...