下冊(cè)作業(yè)答案PPT課件

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

2、17第27頁(yè)/共51頁(yè)11-25第28頁(yè)/共51頁(yè)第29頁(yè)/共51頁(yè)11-29第30頁(yè)/共51頁(yè) 12-3 一容器內(nèi)儲(chǔ)有氧氣，溫度為27oC，其壓強(qiáng)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(dòng)動(dòng)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(yè)/共51頁(yè) 12- 14 有N個(gè)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(shuō)明曲線與橫坐標(biāo)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(dòng)動(dòng)能. 0v0/2v0/3v第32頁(yè)/共51頁(yè)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(yè)/共51頁(yè)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(dòng)動(dòng)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(yè)/共51頁(yè) 12-1812-18目前實(shí)驗(yàn)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(qiáng)大致相等。試求在2727o oC C時(shí)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(yè)/共51頁(yè)12-20 如果理想氣體的溫度保持不變，當(dāng)壓強(qiáng)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(qiáng)減半時(shí)，平均自由程為0000/ 2/ 2pZZZp 解：由分析知 ，當(dāng)壓強(qiáng)由 降為 時(shí)平均碰撞頻率為Zp 0p0/ 2p1/ p 0000/ 22pp 第36頁(yè)/共51頁(yè) 13-1013-10 一壓強(qiáng)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(qiáng)不變時(shí)，需要多少熱量？當(dāng)體積不變時(shí)，需要多少熱量？（2 2）在等

6、壓或等體過(guò)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(yè)/共51頁(yè)（1 1）等壓過(guò)程中氧氣（系統(tǒng)）吸熱,21()129.8JPp mQpdVEnCTT 等體過(guò)程中氧氣（系統(tǒng)）吸熱,21()93.1JVV mQEnCTT （2 2）在等壓過(guò)程中dWdVdmPR TM21Wdd36.6JTTmWR TM而在等體過(guò)程中，因氣體的體積不變，故做功為( )0VWp V dV第38頁(yè)/共51頁(yè) 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(guò)程中，外界有326J326J的熱量傳遞給系統(tǒng)，同時(shí)系統(tǒng)對(duì)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(duì)系統(tǒng)作功為52J52J，則此過(guò)程中系統(tǒng)是吸熱還是放熱？傳遞熱量是多少？第39頁(yè)/共51頁(yè)解 系統(tǒng)經(jīng)ABCABC過(guò)程所吸收的熱量及對(duì)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(guò)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(hào)表示系

8、統(tǒng)向外放熱252J252J第40頁(yè)/共51頁(yè) 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(jì)算氧氣所作的功和吸收的熱量. . 第41頁(yè)/共51頁(yè)解 （1 1）沿ABAB作等溫膨脹的過(guò)程中，系統(tǒng)作功3ln()ln()2.77 10BBABAAAAVVmWRTPVJMVV可知在等溫過(guò)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(guò)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(yè)/共51頁(yè) 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(shí)驗(yàn)值C Cv,v, m m=21.1 Jmol=21.1 Jmol1 1KK1 1）第43頁(yè)/共51頁(yè)解 根據(jù)分析，因ABAB、CDCD為等溫過(guò)程，循環(huán)過(guò)程中系統(tǒng)作的凈功為21121232121lnln()ln5.76 10ABCDVVmmWWWRTRTMVMVVmR TTJMV循環(huán)過(guò)程中系統(tǒng)吸熱的總量為21,1214ln(