1 / 5 热学习题答案第一章：温度和状态方程(内容对应参考书的第一、二章) 1．（P32.14）水银压强计中混进了一个空气泡，因此它的读数比实际的气压小，当精确的压强计的读数为mmHgp7680时，它的读数只有mmHgh7480，此时管内水银面到管顶的距离为mm80。问当此压强计的读数为mmHgh734时，实际气压应是多少。设空气的温度保持不变。解：设管子横截面积为s，对应气压计读数为mmHgh7480和mmHgh734时的压强为1p 和2p ，由力学平衡条件可知mmHghpp20748768001，hpp2温度保持不变，可知2211VpVp，其中lSV1，ShhlV02则mmHghhllhphp75114808020734000。2．（P34.21）一打气筒，每打一次气可将原来压强为atmp0.10，温度为Ct0.30,体积lV0.40的空气压缩到容器内。设容器的容积为lv3105.1，问需要打几次气，才能使容器内的空气温度为Ct45，压强为atmp0.20。解：假设容器中原没有气体，需要打n 次，才能达到要求。根据理想气体状态方程，有TpVTnVp000其中KKtT270273327300，KKtT31827345273带入数值，有318105.10.22700.40.13n，得637n。3．（P35.27）已知氮气初始状态：Ct200,atmp0.10,30500cmV，末态3200cmV，atmpO0.122 / 5 解：根据同温下理想气体的过程状态方程VPVP100, 得atmVVpp5.22005000.1001，即atmpN5.22又根据道尔顿分压定律， 有atmpppON5.315.222即为混合气体的压强。4．（P36。32）用范德瓦尔斯方程计算密闭容器内质量为Kgm10.1的2CO 的压强（molgCO/442），并将结果与同一状态下理想气体的压强进行比较。已知容器 体 积LV0.20， 温 度Ct13，2CO对 应 的226.3m o lLa t ma，1043.0molLb。解：（1）用范式方程计算：RTmbmVVamp222，代值有13273102.8044.010.1043.0044.010.12020044.06.310.12222p，计算得：a t mp4.25；（2）用理想气体状态方程计算：RTmpV，代值有13273102.8044.010.1202p计算得：a t mp3.29。结论：范式方程所得气体压强小于理想气体状态方程所得压强。5．（ P55. 4）容积为 2500cm2 的烧瓶内有15100.1个氧分子，有15100.4个氮分子和g7103.3的氩气。设混合气体的温度为C150，求混合气体的压强。3 / 5 解：由已知，氩气的分子个数为：1523701097.41002.640103.3NmN, 根据理想气体的状态方程，有NkTTkNNNRTpVAA，则混合气体的压强：mm HgPkTNNNVpaANor42156231075.11033.21097.40.40.11025004231038.1122。6．（P55. 9）质量为 50.0g、温度为C0.18的氦气装在容积为l0.10的封闭容器内，容器以s...
