7-8章小結(jié)及部分習(xí)題解答

1、理想氣體壓強(qiáng)公式,分子平均平動(dòng)動(dòng)能,壓強(qiáng)是大量分子對(duì)時(shí)間、對(duì)面積的統(tǒng)計(jì)平均結(jié)果 .,分子平均平動(dòng)動(dòng)能,第7章小結(jié),能量均分定理（玻爾茲曼假設(shè)）,氣體處于平衡態(tài)時(shí)，分子任何一個(gè)自由度的平均能量都相等，均為 ，這就是能量按自由度均分定理 .,一個(gè)分子的平均能量,理想氣體的內(nèi)能：分子動(dòng)能和分子內(nèi)原子間的勢能之和 .,1 mol 理想氣體的內(nèi)能,理想氣體內(nèi)能變化,理想氣體的內(nèi)能,7-6,7-6 一容器內(nèi)儲(chǔ)有氧氣，

2、其壓強(qiáng)為 ，溫度為 ，求：（1）氣體分子的數(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。（設(shè)分子間均勻等距排列。）,,解：,（1）分子數(shù)密度,（2）氧氣的密度,7-6,7-6 一容器內(nèi)儲(chǔ)有氧氣，其壓強(qiáng)為 ，溫度為 ，求：（1）氣體分子的數(shù)密度；（2）氧氣的密度；（3）分子

3、的平均平動(dòng)動(dòng)能；（4）分子間的平均距離。（設(shè)分子間均勻等距排列。）,,解：,（3）分子的平均平動(dòng)動(dòng)能,（4）分子間的平均距離,分子數(shù)密度為,每個(gè)分子占據(jù)的體積,分子間的平均距離,7-7,,解：,7-7 氫氣裝在 容器內(nèi)，當(dāng)容器的壓強(qiáng)為 時(shí)，分子的平均平動(dòng)動(dòng)能為多大？,7-10,解：,內(nèi)能：,,（1）求氣體的

4、壓強(qiáng),壓強(qiáng)：,（2）分子的平均平動(dòng)動(dòng)能,,7-10,解：,（2）分子的平均平動(dòng)動(dòng)能,,,7-11,,解（1）,7-11 當(dāng)溫度為 時(shí)，可將氣體視為剛性分子，求此溫度下：（1）氧分子的平均平動(dòng)動(dòng)能和平均轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能； （2） 氧氣的內(nèi)能；（3） 氦氣的內(nèi)能。,（2）,（3）,,7-14,（1）,（2）,,(3),,(4),解:,總分子數(shù),,作功W,

5、準(zhǔn)靜態(tài)過程,傳熱Q,平衡態(tài)1,平衡態(tài)2,E1=E(T1),理想氣體的內(nèi)能僅是溫度的函數(shù),E2=E(T2),m一定,=常量,熱力學(xué)第一定律,復(fù)習(xí)：,第8章小結(jié),四個(gè)等值過程,0,0,0,,,p?-1T -? = 恒量,定體摩爾熱容,定壓摩爾熱容,摩爾熱容比,熱機(jī)效率,,熱機(jī)（正循環(huán)）,致冷機(jī)致冷系數(shù),,致冷機(jī)（逆循環(huán)）,卡諾熱機(jī)效率,卡諾致冷機(jī)致冷系數(shù),Q2: 向低溫?zé)嵩捶懦龅臒崃?Q1: 向高溫?zé)嵩捶懦龅臒崃?8-10,8-7如圖

6、所示，1mol氦氣，由狀態(tài)A(P1,V1)沿直線變到狀態(tài)B(P2,V2)，求這過程中內(nèi)能的變化、對(duì)外作的功、吸收的熱量。,,解：,8-10,,解：,8-8 一定量的空氣，吸收了 的熱量，并保持在 下膨脹，體積從 增加到 問：空氣對(duì)外作了多少功 ？ 它的內(nèi)能改

7、變了多少？,8-10,8-10一壓強(qiáng)為 ，體積為 的氧氣自 加熱到 ，問：（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）在等壓或等體過程中各作了多少功 ？,,解：,等壓過程,等體過程,8-11,8-11如圖所示，系統(tǒng)從狀態(tài) A 沿 ABC 變化到狀態(tài) C 的過程中，外界有 的熱量傳遞給系統(tǒng)，同時(shí)系

8、統(tǒng)對(duì)外作功 。如果系統(tǒng)從狀態(tài) C 沿另一曲線 CA 回到狀態(tài) A ，外界對(duì)系統(tǒng)作功為 ，則此過程中系統(tǒng)是吸熱還是放熱？傳遞熱量是多少？,,解：,放熱,8-12,8-12如圖所示，使 1 mol 氧氣（1）由 A 等溫地變到 B； （2）由 A 等體地變到 C，再由 C 等壓地變到 B 。試分別計(jì)算氧氣所作的功和吸收的熱量。,解：,,（1）過程 AB,（2）過程 ACB,8-14,8-14

9、 的氧氣作圖中所示循環(huán) ABCDA，設(shè) ， ，求循環(huán)效率。,,解：,,,,,過程 DA（等體過程）,過程 AB（等溫過程）,8-14,8-14 的氧氣作圖中所示循環(huán) ABCDA，設(shè) ， ，求循環(huán)效率。,,解：,,,,,過程 BC（等體過程）,過程 CD（等溫過程）,8-15

10、,8-15 本題題圖是某單原子理想氣體循環(huán)過程的V-T圖，圖中Vc=2VA ，試問：（1）圖中所示所示循環(huán)是代表冷機(jī)還是熱機(jī)？（2）如是正循環(huán)（熱機(jī)循環(huán)） ，求循環(huán)效率。,,解：,過程 BC（等體降溫過程）,過程 CA（等溫壓縮過程）,過程 AB（等壓膨脹過程）,,,,8-15,8-15 本題題圖是某單原子理想氣體循環(huán)過程的V-T圖，圖中Vc=2VA ，試問：（1）圖中所示所示循環(huán)是代表冷機(jī)還是熱機(jī)？（2）如是正循環(huán)（熱機(jī)循環(huán)）

11、 ，求循環(huán)效率。,,解：,,,,AB等壓,8-16,8-16 一卡諾熱機(jī)的低溫?zé)嵩礈囟葹?，效率為 ， 若要將其效率提高到 ，求高溫?zé)嵩吹臏囟刃杼岣叨嗌伲?,解：,,8-20,8-20 一定量的理想氣體經(jīng)圖示循環(huán)，請(qǐng)?zhí)顚懕砀裰械目崭瘛?1000,1000,1500,-1000,40%,-1500,0,0,選擇題答案,P22 B，C，D，D，B。P44 D

12、，C，C，B。P81 C，D，C，D，C。P115 B，B，C，C，B。P141 B，B，B，C。P175 D，C，D，B。P205 C，C，B，B。P243 C，B，C，D，B。,P18-1,解：,,P18-2,（1）,（2）,,(3),,(4),解:,總分子數(shù),P20-1,解：,放熱,P20-2,解：A——B：,B——C：,C——A：,P22-1,解：,P22-2,解：,,（1）,（2）,,(