福州大学大学物理习题解答-第9章热力学基础VIP免费

福州大学-大学物理习题解答1第9章热力学基础习题解答9-11mol单原子分子理想气体，在4atm、27℃时体积1V=6L，终态体积2V=12L。若过程是：（1）等温；（2）等压；求两种情况下的功、热量及内能的变化。解：（1）等温过程：0E12/ln2121VVRTdVVRTpdVAQVVVVTT17282ln30031.8（J）（2）等压过程：36472/)(32/12VVpTiRE（J）2431)(12VVpA（J）6078AEQP（J）9-21mol单原子分子理想气体从300K加热到350K。（1）体积保持不变；（2）压强保持不变；在这两过程中系统各吸收了多少热量？增加了多少内能？气体对外做了多少功？解：（1）等体过程：0VA3.6232/5031.832/TiREQV（J）（2）等压过程：5.4155031.8)(12TRVVpA（J）10395.4153.623AEQP（J）9-3将400J的热量传给标准状态下的2mol氢气。（1）若温度不变，氢气的压强、体积各变为多少？（2）若压强不变，氢气的温度、体积各变为多少？（3）若体积不变，氢气的温度、压强各变为多少？哪一过程中它做功最多？为什么？哪一过程中内能增加最多？为什么？福州大学-大学物理习题解答2解：（1）8.4410013.127331.825000pRTV(L)等温过程：01/lnVVRTQT9.4827331.82400exp8.44exp01RTQVV(L)916.09.48/8.44/1001VVpp（atm）＝9.27×104（Pa）（2）等压过程：)(02TTCQPP9.2792732/31.87240002TCQTP（K）9.45273/8.449.279/0022TVTV(L)（3）等体过程：)(03TTCQVV6.2822732/31.85240003TCQTV（K）55003310049.1273/10013.16.282/TpTp（Pa）等温过程做功最多，因为热量全部转化为功。等体过程内能增加最多，因为全部热量用于增加内能。9-4一系统由如图所示的a状态沿acb到达b状态，有320J热量传入系统，而系统对外做功126J。（1）若adb过程系统对外做功42J，问有多少热量传入系统？（2）当系统由b状态沿曲线ba返回a状态时外界对系统做功84J，问系统是吸热还是放热？热量是多少？解：其中（1）吸热（2）放热。J)(210126336AQEEEabJ)(25242210)()1(adbabadbAEEQJ)(29484210)()2(bababaAEEQ福州大学-大学物理习题解答39-5温度为25℃，压强为1atm的1mol刚性双原子分子理想气体，经等温过程体积膨胀至原来的3倍。（1）计算这个过程中气体对外做的功；（2）假如气体经绝热过程体积膨胀为原来的3倍，那么气体对外做的功又是多少？解：（1）等温过程：27213ln29831.8/ln01VVRTAT（J）（2）绝热过程：)(01TTCAVQ100111VTVT101)3/1(TT)(01TTCAVQ2202])3/1(1[)2/5(4.00RT（J）9-63mol温度为T0=273K的理想气体，先经等温过程体积膨胀到原来的5倍，然后等体加热，使其末态的压强刚好等于初始压强，整个过程传给气体的热量为8×104J。试画出此过程的Vp图，并求这种气体的热容比VpCC/为多大？解：等温过程：109545ln27331.83/ln01VVRTQT（J）等体过程：000443)5(108TCTTCQQVVVT39.1)27312/(6904631.8)27312/(69046VVCRC9-7在一个密闭的大教室内有100位学生，假设每位学生新陈代谢所产生的热量为13.0W，教室长15m，宽8m，高4m，初始时教室里的温度为21℃，压强为1atm，如果新陈代谢热量全部被气体吸收，求45min后，教室温度升高多少。（空气2/5RCV）解：100人45分钟放热61051.3136045100Q（J）福州大学-大学物理习题解答4等体过程：TTVpTRTCQVV25)2/5(0005.8481510013.151051.329425256000VpQTT（K）9-8在寒冷的冬天，人体大量的热量消耗在加热吸入肺部的空气上。（1）如果气温在－20℃，每次吸入气体0.5L，那么加热到人体温度37℃，需要多少热量？[设气体的比热为1020J/(kg·K)，1L气体质量为1.293×10-3kg）]。（2）如果每分钟呼吸20次，那么人体每小时需要消耗多少热量？解：（1）6.375710293.15.0102031TcMQ（J）（2）41105.46...