下冊作業(yè)答案PPT課件

1、第1頁/共51頁第2頁/共51頁8-27第3頁/共51頁第4頁/共51頁9-2 第5頁/共51頁第6頁/共51頁9-7 第7頁/共51頁第8頁/共51頁9-9 第9頁/共51頁第10頁/共51頁9-10 第11頁/共51頁第12頁/共51頁9-26 第13頁/共51頁第14頁/共51頁10-2 第15頁/共51頁第16頁/共51頁10-3 第17頁/共51頁10-8 第18頁/共51頁10-10 第19頁/共51頁10-17 第20頁/共51頁10-19 第21頁/共51頁第22頁/共51頁11-5第23頁/共51頁第24頁/共51頁11-9第25頁/共51頁11-12第26頁/共51頁11-

2、17第27頁/共51頁11-25第28頁/共51頁第29頁/共51頁11-29第30頁/共51頁 12-3 一容器內(nèi)儲有氧氣，溫度為27oC，其壓強為1.01105Pa，求: ( (1) )氣體分子數(shù)密度; ( (2) )氧氣的密度;( (3) )分子的平均平動動能； ( (4) )分子間的平均距離3(2) /1.3 kg.mm VpM RT解253(1) /2.44 10 mnp kT21(3) 3/26.21 10JktkT93(4) 1/3.45 10 mdn第31頁/共51頁 12- 14 有N個質(zhì)量均為m的同種氣體分子，它們的速率分布如圖所示. （1）說明曲線與橫坐標所包圍面積的含義

3、（2）由N和 求a值；（3）求在速率 到 間隔內(nèi)的分子數(shù)；（4）求分子的平均平動動能. 0v0/2v0/3v第32頁/共51頁000ddaNa v2v0v0vv+vv03aN= 2/ v解（1）由于分子所允許的速率在0到 的范圍內(nèi)，由歸一化條件可知圖中曲線下的面積0( )dSN fN 2v0vv =即曲線下面積表示系統(tǒng)分子總數(shù)N02v（2）從圖中可知，在0到 區(qū)間內(nèi)，0( )Nfav =v/v而在 到0v02v區(qū)間，( )Nfav =則利用歸一化條件有0v第33頁/共51頁0000/2/2dd7/12aNaN v3vvv0vv+v =v（4）分子速率平方的平均值按定義為22200d( )dNN

4、fN vvvvv故分子的平均平動動能為00022k1131(dd2236aammmN 32v2v00v0vvvv+v)=vNv（3）速率在 到 間隔內(nèi)的分子數(shù)為0/ 2v03/ 2v第34頁/共51頁 12-1812-18目前實驗室獲得的極限真空約為1.331.331010-11-11PaPa，這與距地球表面1.01.010104 4kmkm處的壓強大致相等。試求在2727o oC C時單位體積中的分子數(shù)及分子的平均自由程。（設(shè)氣體分子的有效直徑d=3.0d=3.01010-8-8cmcm）解：由理想氣體物態(tài)方程 得分子數(shù)密度為pnkT 93/3.21 10 mnp kT分子的平均自由程為82

5、7.810 m2 kTd p 可見分子間幾乎不發(fā)生碰撞第35頁/共51頁12-20 如果理想氣體的溫度保持不變，當(dāng)壓強降為原值的一半，分子的平均碰撞頻率和平均自由程如何變化？又因 ，故當(dāng)壓強減半時，平均自由程為0000/ 2/ 2pZZZp 解：由分析知 ，當(dāng)壓強由 降為 時平均碰撞頻率為Zp 0p0/ 2p1/ p 0000/ 22pp 第36頁/共51頁 13-1013-10 一壓強為1.01.0 10 10 5 5p pa a，體積為1.01.0 10103 3m m3 3的氧氣自00加熱到100100，問：（1 1）當(dāng)壓強不變時，需要多少熱量？當(dāng)體積不變時，需要多少熱量？（2 2）在等

6、壓或等體過程中各作了多少功？解 根據(jù)題給初始條件得氧氣的物質(zhì)的量為 21 11 /4.41 10nm MPVRTmol查表知氧氣的定壓摩爾熱容-1-1,29.44J molKp mC定體摩爾熱容-1-1,21.12J molKV mC第37頁/共51頁（1 1）等壓過程中氧氣（系統(tǒng)）吸熱,21()129.8JPp mQpdVEnCTT 等體過程中氧氣（系統(tǒng)）吸熱,21()93.1JVV mQEnCTT （2 2）在等壓過程中dWdVdmPR TM21Wdd36.6JTTmWR TM而在等體過程中，因氣體的體積不變，故做功為( )0VWp V dV第38頁/共51頁 1313-11-11 如圖所

7、示，系統(tǒng)從狀態(tài)A A沿ABCABC變化到狀態(tài)C C的過程中，外界有326J326J的熱量傳遞給系統(tǒng)，同時系統(tǒng)對外作功126J. 126J. 如果系統(tǒng)從狀態(tài)C C沿另一曲線CACA回到狀態(tài)A A，外界對系統(tǒng)作功為52J52J，則此過程中系統(tǒng)是吸熱還是放熱？傳遞熱量是多少？第39頁/共51頁解 系統(tǒng)經(jīng)ABCABC過程所吸收的熱量及對外所作的功分別為326JABCQ126JABCW則由熱力學(xué)第一定律可得由A A到C C過程中系統(tǒng)內(nèi)能的增量200JACABCABCEQW由此可得從C C到A A系統(tǒng)內(nèi)能的增量為200JCAE 從C C到A A，系統(tǒng)所吸收的熱量為252JCACACAQEW 式中符號表示系

8、統(tǒng)向外放熱252J252J第40頁/共51頁 13-1613-16 如圖所示，使1mol1mol氧氣（1 1）由A A等溫地變到B B；（2 2）由A A等體地變到C C，再由C C等壓地變到B. B. 試分別計算氧氣所作的功和吸收的熱量. . 第41頁/共51頁解 （1 1）沿ABAB作等溫膨脹的過程中，系統(tǒng)作功3ln()ln()2.77 10BBABAAAAVVmWRTPVJMVV可知在等溫過程中，氧氣吸收的熱量為32.77 10 JABABQW（2 2）沿A A到C C再到B B的過程中系統(tǒng)做功和吸熱分別為3()2.0 10 JACBACCBCBCBCWWWWP VV32.0 10 JACBACBQW第42頁/共51頁 13-1913-19 0.32kg 0.32kg的氧氣作圖中所示循環(huán)ABCDAABCDA，設(shè)V V2 2=2V=2V1 1，T T1 1=300K=300K，T T2 2=200K=200K，求循環(huán)效率. . （已知氧氣的定體摩爾熱容的實驗值C Cv,v, m m=21.1 Jmol=21.1 Jmol1 1KK1 1）第43頁/共51頁解 根據(jù)分析，因ABAB、CDCD為等溫過程，循環(huán)過程中系統(tǒng)作的凈功為21121232121lnln()ln5.76 10ABCDVVmmWWWRTRTMVMVVmR TTJMV循環(huán)過程中系統(tǒng)吸熱的總量為21,1214ln(