大学物理5-6-10章答案

合集下载

上海交大版大学物理第五章参考答案

上海交大版大学物理第五章参考答案

版权归原著所有 本答案仅供参考习题55-1.如图,一轻绳跨过两个质量为m 、半径为r 的均匀圆盘状定滑轮,绳的两端分别挂着质量为m 2和m 的重物,绳与滑轮间无相对滑动,滑轮轴光滑,两个定滑轮的转动惯量均为2/2mr ,将由两个定滑轮以及质量为m 2和m 的重物组成的系统从静止释放,求重物的加速度和两滑轮之间绳内的张力。

解:受力分析如图,可建立方程:ma T mg 222=-┄①ma mg T =-1┄②2()T T r J β-=┄③ βJ r T T =-)(1┄④βr a = ,2/2J m r =┄⑤联立,解得:g a 41=,mg T 811=。

5-2.如图所示,一均匀细杆长为l ,质量为m ,平放在摩擦系数为μ的水平桌面上,设开始时杆以角速度0ω绕过中心O 且垂直与桌面的轴转动,试求:(1)作用于杆的摩擦力矩;(2)经过多长时间杆才会停止转动。

解:(1)设杆的线密度为:lm =λ,在杆上取一小质元d m d x λ=,有微元摩擦力:d f d m g g d x μμλ==,微元摩擦力矩:d M g xd x μλ=, 考虑对称性,有摩擦力矩:20124lM g x d x m g l μλμ==⎰;(2)根据转动定律d M J Jdtωβ==,有:00t M d t Jd ωω-=⎰⎰,2011412m g l t m l μω-=-,∴03lt gωμ=。

或利用:0M t J J ωω-=-,考虑到0ω=,2112J m l =,T有:03lt gωμ=。

5-3.如图所示,一个质量为m 的物体与绕在定滑轮上的绳子相联,绳子的质量可以忽略,它与定滑轮之间无滑动。

假设定滑轮质量为M 、半径为R ,其转动惯量为2/2MR,试求该物体由静止开始下落的过程中,下落速度与时间的关系。

解:受力分析如图,可建立方程:m g T m a -=┄①βJ TR =┄② a R β= ,212J m R =┄③ 联立,解得:22m g a M m=+,2M m g T M m=+,考虑到dv a dt=,∴022v t m g dv dt M m=+⎰⎰,有:22m g t v M m=+。

《大学物理》 第二版 课后习题答案 第十章

《大学物理》 第二版 课后习题答案 第十章

习题精解10-1 在平面简谐波的波射线上,A,B,C,D 各点离波源的距离分别是3,,,424λλλλ。

设振源的振动方程为cos 2y A t πω⎛⎫=+ ⎪⎝⎭ ,振动周期为T.(1)这4点与振源的振动相位差各为多少?(2)这4点的初相位各为多少?(3)这4点开始运动的时刻比振源落后多少? 解 (1) 122,2,2xxπϕπϕππλλ∆∆∆==∆==3432,222x x πϕπϕππλλ∆∆∆==∆== (2)112233440,,2223,222πππϕϕϕϕππϕϕπϕϕπ=-∆==-∆=-=-∆=-=-∆=-(3) 1212343411,,,24223,,,242t T T t T T t T T t T Tϕϕππϕϕππ∆∆∆==∆==∆∆∆==∆==10-2 波源做谐振动,周期为0.01s ,振幅为21.010m -⨯,经平衡位置向y 轴正方向运动时,作为计时起点,设此振动以1400u m s -=∙的速度沿x 轴的正方向传播,试写出波动方程。

解 根据题意可知,波源振动的相位为32ϕπ= 2122200, 1.010,4000.01A m u m s T ππωπ--====⨯=∙ 波动方程231.010cos 2004002x y t m ππ-⎡⎤⎛⎫=⨯-+ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦10-3 一平面简谐波的波动方程为()0.05cos 410y x t m ππ=-,求(1)此波的频率、周期、波长、波速和振幅;(2)求x 轴上各质元振动的最大速度和最大加速度。

解 (1)比较系数法 将波动方程改写成0.05cos10 2.5x y t m π⎛⎫=-⎪⎝⎭与cos x y A t u ω⎛⎫=-⎪⎝⎭比较得1120.05;10;0.21015; 2.5;0.5A m T s v s u m s u T m Tπωππλ--=======∙=∙=(2)各质元的速度为()10.0510sin 410v x t m s πππ-=⨯-∙ 所以1max 0.0510 1.57()v m s π-=⨯=∙ 各质元的加速度为()220.05(10)cos 410a x t m s πππ-=-⨯-∙ 所以22max 0.05(10)49.3()a m s π-=⨯=∙10-4 设在某一时刻的横波波形曲线的一部分如图10.1所示。

大学物理学(课后答案)第5-6章

大学物理学(课后答案)第5-6章

第5章 机械振动一、选择题5-1 一个质点作简谐振动,振幅为A ,在起始时刻质点的位移为2A-,且向x 轴的正方向运动,代表这个简谐振动的旋转矢量图为[ ]分析与解 图中旋转矢量投影点的运动方向指向Ox 轴正向,同时矢端在x轴投影点的位移为2A-,满足题意,因而选(D)。

5-2 作简谐振动的物体,振幅为A ,由平衡位置向x 轴正方向运动,则物体由平衡位置运动到32Ax =处时,所需的最短时间为周期的几分之几[ ] (A) 1 /2 (B) 1/4 (C) 1/6 (D) 1/12分析与解 设1t 时刻物体由平衡位置向x 轴正方向运动,2t 时刻物体第一次运动到32A x =处,可通过旋转矢量图,如图5-2所示,并根据公式2t T ϕπ∆∆=得31226t T T T ϕπππ∆∆===,,因而选(C)。

5-3 两个同周期简谐振动曲线如图5-3(a)所示,1x 的相位比2x 的相位[ ]O O OO A Axxx(A) (B)(D)(C)A /2-A /2 A /2 -A /2A Aωωωωx习题5-1图习题5-2图(A) 落后2π(B) 超前2π(C) 落后π (D) 超前π分析与解 可通过振动曲线作出相应的旋转矢量图(b ),正确答案为(B )。

5-4 一弹簧振子作简谐振动,总能量为E ,若振幅增加为原来的2倍,振子的质量增加为原来的4倍,则它的总能量为[ ](A) 2E (B) 4E (C) E (D) 16E 分析与解 因为简谐振动的总能量2p k 12E E E kA =+=,因而当振幅增加为原来的2倍时,能量变为原来的4倍,因而答案选(B)。

5-5 两个同振动方向、同频率、振幅均为A 的简谐振动合成后,振幅仍为A ,则这两个简谐振动的相位差为[ ](A) 60 (B) 90 (C) 120 (D) 180分析与解 答案(C )。

由旋转矢量图可知两个简谐振动的相位差为 120时,合成后的简谐运动的振幅仍为A 。

大学物理课后习题答案第六章

大学物理课后习题答案第六章

第6章 真空中的静电场 习题及答案1. 电荷为q +和q 2-的两个点电荷分别置于1=x m 和1-=x m 处。

一试验电荷置于x 轴上何处,它受到的合力等于零?解:根据两个点电荷对试验电荷的库仑力的大小及方向可以断定,只有试验电荷0q 位于点电荷q +的右侧,它受到的合力才可能为0,所以200200)1(π4)1(π42-=+x qq x qq εε故 223+=x2. 电量都是q 的三个点电荷,分别放在正三角形的三个顶点。

试问:(1)在这三角形的中心放一个什么样的电荷,就可以使这四个电荷都达到平衡(即每个电荷受其他三个电荷的库仑力之和都为零)?(2)这种平衡与三角形的边长有无关系?解:(1) 以A 处点电荷为研究对象,由力平衡知,q '为负电荷,所以2220)33(π4130cos π412a q q a q '=︒εε故 q q 33-=' (2)与三角形边长无关。

3. 如图所示,半径为R 、电荷线密度为1λ的一个均匀带电圆环,在其轴线上放一长为l 、电荷线密度为2λ的均匀带电直线段,该线段的一端处于圆环中心处。

求该直线段受到的电场力。

解:先求均匀带电圆环在其轴线上产生的场强。

在带电圆环上取dl dq 1λ=,dq 在带电圆环轴线上x 处产生的场强大小为)(4220R x dqdE +=πε根据电荷分布的对称性知,0==z y E E23220)(41cos R x xdqdE dE x +==πεθR Oλ1λ2lxy z式中:θ为dq 到场点的连线与x 轴负向的夹角。

⎰+=23220)(4dq R x xE x πε232210)(24R x Rx+⋅=πλπε232201)(2R x xR +=ελ下面求直线段受到的电场力。

在直线段上取dx dq 2λ=,dq 受到的电场力大小为dq E dF x =dx R x xR 2322021)(2+=ελλ 方向沿x 轴正方向。

大学物理第十章课后答案

大学物理第十章课后答案

题图10-1题10-1解图d第十章习题解答10-1 如题图10-1所示,三块平行的金属板A ,B 和C ,面积均为200cm 2,A 与B 相距4mm ,A 与C 相距2mm ,B 和C 两板均接地,若A 板所带电量Q =3.0×10-7C ,忽略边缘效应,求:(1)B 和C 上的感应电荷?(2)A 板的电势(设地面电势为零)。

分析:当导体处于静电平衡时,根据静电平衡条件和电荷守恒定律,可以求得导体的电荷分布,又因为B 、C 两板都接地,所以有ACAB U U =。

解:(1)设B 、C 板上的电荷分别为B q 、C q 。

因3块导体板靠的较近,可将6个导体面视为6个无限大带电平面。

导体表面电荷分布均匀,且其间的场强方向垂直于导体表面。

作如图中虚线所示的圆柱形高斯面。

因导体达到静电平衡后,内部场强为零,故由高斯定理得:1A C q q =-2A B q q =-即 ()A B C q q q =-+ ①又因为: ACAB U U =而: 2AC ACdU E =⋅ AB AB U E d =⋅∴ 2AC AB E E =于是:002C B σσεε =⋅ 两边乘以面积S 可得: 002C B S S σσεε =⋅即: 2C B q q = ②联立①②求得: 77210,110C B q C q C --=-⨯=-⨯题图10-2(2) 00222C C A AC C AC AC q d d d U U U U E S σεε =+==⋅=⋅=⋅ 733412210210 2.2610()200108.8510V ----⨯=⨯⨯=⨯⨯⨯⨯10-2 如题图10-2所示,平行板电容器充电后,A 和B 极板上的面电荷密度分别为+б和-б,设P 为两极板间任意一点,略去边缘效应,求:(1)A,B 板上的电荷分别在P 点产生的场强E A ,E B ;(2)A,B 板上的电荷在P 点产生的合场强E ; (3)拿走B 板后P 点处的场强E ′。

大学物理课后答案第5章

大学物理课后答案第5章

第五章 热力学基础5-1 在水面下50.0 m 深的湖底处(温度为4.0℃),有一个体积为1.0×10-5 m 3的空气泡升到湖面上来,若湖面的温度为17.0℃,求气泡到达湖面的体积。

(大气压P 0 = 1.013×105 Pa ) 分析:将气泡看成是一定量的理想气体,它位于湖底和上升至湖面代表两个不同的平衡状态。

利用理想气体物态方程即可求解本题。

位于湖底时,气泡内的压强可用公式gh p p ρ+=0求出,其中ρ为水的密度(常取ρ = 1.0⨯103 kg·m -3)。

解:设气泡在湖底和湖面的状态参量分别为(p 1,V 1,T 1)和(p 2,V 2,T 2)。

由分析知湖底处压强为ghp gh p p ρρ+=+=021。

利用理想气体的物态方程可得空气泡到达湖面的体积为()3510120121212m 1011.6-⨯=+==T p V T gh p T p V T p V ρ5-2 氧气瓶的容积为3.2×10-2 m 3,其中氧气的压强为1.30×107 Pa ,氧气厂规定压强降到1.00×106 Pa 时,就应重新充气,以免经常洗瓶。

某小型吹玻璃车间,平均每天用去0.40 m 3 压强为1.01×105 Pa 的氧气,问一瓶氧气能用多少天?(设使用过程中温度不变) 分析:由于使用条件的限制,瓶中氧气不可能完全被使用。

从氧气质量的角度来分析。

利用理想气体物态方程pV = mRT /M 可以分别计算出每天使用氧气的质量m 3和可供使用的氧气总质量(即原瓶中氧气的总质量m 1和需充气时瓶中剩余氧气的质量m 2之差),从而可求得使用天数321/)(m m m n -=。

解:根据分析有RT V Mp m RT V Mp m RT V Mp m 333122111===;;则一瓶氧气可用天数()()5.933121321=-=-=V p V p p m m m n5-3 一抽气机转速ω=400r ּmin -1,抽气机每分钟能抽出气体20升。

大学物理教程第10章习题答案

大学物理教程第10章习题答案

思 考 题10.1 人体也向外发出热辐射,为什么在黑暗中还是看不见人呢? 答:人体的辐射频率太低, 远离可见光波段,在远红外波段, 由于为非可见光, 所以是看不到人体辐射的,在黑暗中也是如此。

10.1刚粉刷完的房间从房外远处看,即使在白天,它的开着的窗口也是黑的。

为什么? 答:光线从窗户进去后经过多次反射,反射光的强度越来越弱,能再从窗户射出的光线非常少,窗户外的人看到的光线非常弱,因此觉得窗口很暗。

10.3 在光电效应实验中,如果(1)入射光强度增加一倍;(2)入射光频率增加一倍,各对实验结果有什么影响?答:(1)在光电效应中每秒从光阴极发射的光电子数与入射光强成正比。

入射光强度增加一倍时,饱和电流增加一倍。

(2)当入射光的频率增大时,光电子的最大初动能增大,遏止电压也增大,但入射光的频率和遏止电压两者不是简单的正比关系。

10.4 若一个电子和一个质子具有同样的动能,哪个粒子的德布罗意波长较大? 答:电子的德布罗意波长较大。

10.5 n=3的壳层内有几个次壳层,各次壳层都可容纳多少个电子?答:n=3的壳层内有3个次壳层,各次壳层可容纳的电子数分别为2、6、10。

10.6 完成下列核衰变方程。

(1)?234238+−→−Th U(2)?9090+−→−Y Sr (3)?2929+−→−Ni Cu (4)Zn Cu 2929?−→−+ 答:(1)e H Th U 422349023892+−→−(2)e Y Sr 0190399038-+−→−(3)e Ni Cu 0129282929++−→−(4)Zn e Cu 2930012929−→−++习 题10.1 夜间地面降温主要是由于地面的热辐射。

如果晴天夜里地面温度为-50C ,按黑体辐射计算,每平方米地面失去热量的速率多大?解:依题意,可知地面每平方米失去的热量即为地面的辐射出射度2484/2922681067.5m W T M =⨯⨯==-σ10.2 宇宙大爆炸遗留在空间均匀、各向同性的背景热辐射相当于3K 的黑体辐射。

(完整版)大学物理学(课后答案)第5-6章

(完整版)大学物理学(课后答案)第5-6章

第5章 机械振动一、选择题5-1 一个质点作简谐振动,振幅为A ,在起始时刻质点的位移为2A-,且向x 轴的正方向运动,代表这个简谐振动的旋转矢量图为[ ]分析与解 图中旋转矢量投影点的运动方向指向Ox 轴正向,同时矢端在x 轴投影点的位移为2A-,满足题意,因而选(D)。

5-2 作简谐振动的物体,振幅为A ,由平衡位置向x 轴正方向运动,则物体由平衡位置运动到32Ax =处时,所需的最短时间为周期的几分之几[ ] (A) 1 /2 (B) 1/4 (C) 1/6 (D) 1/12分析与解 设1t 时刻物体由平衡位置向x 轴正方向运动,2t 时刻物体第一次运动到32A x =处,可通过旋转矢量图,如图5-2所示,并根据公式2t T ϕπ∆∆=得31226t T T T ϕπππ∆∆===,,因而选(C)。

5-3 两个同周期简谐振动曲线如图5-3(a)所示,1x 的相位比2x 的相位[ ] O O OO A Axxx(A) (B)(D)(C)A /2-A /2 A /2 -A /2A Aωωωωx习题5-1图习题5-2图(A) 落后2π (B) 超前2π(C) 落后π (D) 超前π分析与解 可通过振动曲线作出相应的旋转矢量图(b ),正确答案为(B )。

5-4 一弹簧振子作简谐振动,总能量为E ,若振幅增加为原来的2倍,振子的质量增加为原来的4倍,则它的总能量为[ ](A) 2E (B) 4E (C) E (D) 16E 分析与解 因为简谐振动的总能量2p k 12E E E kA =+=,因而当振幅增加为原来的2倍时,能量变为原来的4倍,因而答案选(B)。

5-5 两个同振动方向、同频率、振幅均为A 的简谐振动合成后,振幅仍为A ,则这两个简谐振动的相位差为[ ](A) 60 (B) 90 (C) 120 (D) 180分析与解 答案(C )。

由旋转矢量图可知两个简谐振动的相位差为120时,合成后的简谐运动的振幅仍为A 。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

大学物理5-6-10章答案-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN第五章 气体动理论练 习 一一. 选择题1. 一个容器内贮有1摩尔氢气和1摩尔氦气,若两种气体各自对器壁产生的压强分别为1p 和2p ,则两者的大小关系是( C ) (A) 21p p >; (B) 21p p <; (C) 21p p =; (D) 不确定的。

2. 一定量的理想气体贮于某一容器中,温度为T ,气体分子的质量为m. 根据理想气体的分子模型和统计假设,分子速度在x 方向的分量平方的平均值为( D )(A) 2x v =m kT 3; (B) 2x v = (1/3)m kT 3 ; (C) 2x v = 3kT /m ; (D) 2x v = kT/m 。

3. 设M 为气体的质量,m 为气体分子质量,N 为气体分子总数目,n 为气体分子数密度,0N 为阿伏伽德罗常数,下列各式中哪一式表示气体分子的平均平动动能( A )(A) pV M m ⋅23; (B) pV M M mol ⋅23; (C) npV 23; (D) 023N pV M M mol ⋅。

4. 关于温度的意义,有下列几种说法,错误的是( B )(A) 气体的温度是分子平动动能的量度;(B) 气体的温度是大量气体分子热运动的集体表现,具有统计意义; (C) 温度的高低反映物质内部分子运动剧烈程度的不同; (D) 从微观上看,气体的温度表示每个气体分子的冷热程度。

二.填空题 1. 在容积为102m 3的容器中,装有质量100g 的气体,若气体分子的方均根速率为200m/s ,则气体的压强为a p 51034⨯。

2. 如图1所示,两个容器容积相等,分别储有相同质量的N 2和O 2气体,它们用光滑细管相连通,管子中置一小滴水银,两边的温度差为30K ,当水银滴在正中不动时,N 2和O 2的温度为2N T = 210k ,2O T = 240k 。

( N 2的摩尔质量为28×10-3kg/mol,O 2的摩尔质量为32×10-3kg/mol)▆N 2O 2图13.分子物理学是研究大量微观粒子的集体运动的统计表现 的学科, 它应用的方法是 统计学 方法。

4. 若理想气体的体积为V ,压强为p,温度为T ,一个分子的质量为m ,k 为玻耳兹曼常量,R 为摩尔气体常量,则该理想气体的分子数为 pV / (kT ) 。

三. 计算题1. 就质量而言,空气是由76%的N 2,23%的O 2和1%的Ar 三种气体组成,它们的分子量分别为28、32、40。

空气的摩尔质量为28.9⨯10-3kg/ mol ,试计算1mol 空气在标准状态下的内能。

解:在1mol 空气中,2N 质量)(101.22%76109.28331kg M --⨯=⨯⨯=摩尔数)(789.0281.22111mol M M n mol ===2O 质量)(1065.6%23109.28332kg M --⨯=⨯⨯=摩尔数)(208.03265.6222mol M M n mol ===r A 质量)(10289.0%1109.28333kg M --⨯=⨯⨯=摩尔数)(007.040289.0333mol M M n mol ===)(1068.5)(212223332211332211J RT n i n i n i RT n i RT n iRT n i E ⨯=++=++=2. 一瓶氢气和一瓶氧气温度相同.若氢气分子的平均平动动能为6.21×10-21J.试求: (1) 氧气分子的平均平动动能和方均根速率; (2) 氧气的温度。

sm MRT V K T J KT O H /4.4833300 , 1021.62322122====⨯==-εε3. 有20个质点,其速率分布如下:2个具有速率v 0,3个具有速率2 v 0,5个具有速率3 v 0,4个具有速率4 v 0,3个具有速率5 v 0,2个具有速率6 v 0,1个具有速率7 v 0,试计算其:(1)平均速率;(2)方均根速率;(3)最概然速率。

根据v 、2v 和v p 的定义,可得(1)NNv v ni ii ∑==120)(7)6(2)5(3)4(4)3(5)2(3)(20000000v v v v v v v ++++++=065.3v =(2)20]7)6(2)5(3)4(4)2(32[2222220122+++++==∑=v NNv v ni ii099.3v =(3)20个质点中出现速率为3v 0的概率最大,有5个,所以,v p =3v 0.第五章 气体动理论练 习 二一. 选择题1. 两容器内分别盛有氢气和氦气,若它们的温度和质量分别相等,则( A )(A ) 两种气体分子的平均平动动能相等; (B ) 两种气体分子的平均动能相等; (C ) 两种气体分子的平均速率相等; (D ) 两种气体的内能相等。

2. 麦克斯韦速率分布曲线如图2所示,如果图中A 、B 两部分面积相等,则该图表示( D ) (A ) 0v 为最可几速率; (B ) 0v 为平均速率; (C ) 0v 为方均根速率;(D ) 速率大于和小于0v 的分子数各占一半。

3. 气缸内盛有一定量的氢气(可视作理想气体),当温度不变而压强增大一倍时,氢气分子的平均碰撞次数Z 和平均自由程λ的变化情况是( C ) (A ) Z 和λ都增大一倍; (B ) Z 和λ都减为原来的一半; (C ) Z 增大一倍而λ减为原来的一半; (D ) Z 减为原来的一半而λ增大一倍。

二. 填空题1. 若某种理想气体分子的方根速率2v =450m/s,气体压强为P =7×104Pa ,则该气体的密度为ρ=3/037.1m Kg 。

2. 对于处在平衡态下温度为T 的理想气体, (1/2)kT(k 为玻兹曼常量)的物理意义是 每个自由度均分的平均动能 。

3. 一容器内装有N 1个单原子理想气体分子和N 2个刚性双原子理想气体分子,当该系统处在温度为T 的平衡态时,其内能为(1 /2 ) (N 1+N 2) [(3/2)kT +(5/2)kT ] 。

4. 一容器贮有某种理想气体,其分子平均自由程为λ0,当气体的热力学温度降到原来的一半,但体积不变,分子作用球半径不变,则此时平均自由程为λ0 。

三. 计算题图21. 当氢气和氦气的压强、体积和温度都相等时,求它们的质量比M(H 2) /M(H e ) 和内能比E(H 2)/ E(H e ) 。

将氢气视为刚性双原子分子气体。

解: 由:RT M m PV =, 得:2122==He H H H m m M M e 由:RT i M m E 2=, 得:3522==He H H H i i E E e2. 假定N 个粒子的速率分布函数为:⎩⎨⎧>>>=00 00)(v v v v C v f(1)定出常数C ; (2)求粒子的平均速率。

⎰∞=01)(dv v f ⎰=01v Cdv 01v C =020002121)(0v Cv vCdv dv v vf v v ====⎰⎰∞3. 导体中自由电子的运动类似于气体分子的运动。

设导体中共有N 个自由电子,电子气中电子速率v F 叫做费米速率,电子在v 和v+dv 之间的概率为⎪⎩⎪⎨⎧>>>=)(0)0(42F F v v v v N Adv v πN dN式中A 为常量。

(1)由归一化条件求A ;(2)证明电子气中电子的平均动能F F e E v m w 53)21(532==,此处E F 叫做费米能。

解:(1)由归一化条件14)(020==⎰⎰∞Fv NAdvv πdv v f 得 343Fv πNA =(2)平均动能 ⎰∞==022)(2121dv v f v m v m w e eF F e v e E v m N Adv v πm F 53)21(53421202==⎰第六章 热力学基础练 习 一一. 选择题1. 一绝热容器被隔板分成两半,一半是真空,另一半是理想气体,若把隔板抽出,气体将进行自由膨胀,达到平衡后( A )(A) 温度不变,熵增加; (B) 温度升高,熵增加;(C) 温度降低,熵增加; (D) 温度不变,熵不变。

2. 对于理想气体系统来说,在下列过程中,哪个过程系统所吸收的热量、内能的增量和对外作做的功三者均为负值。

( C ) (A) 等容降压过程; (B) 等温膨胀过程; (C) 等压压缩过程; (D) 绝热膨胀过程。

3. 一定量的理想气体,分别经历如图1(1)所示的abc 过程(图中虚线ac 为等温线)和图1(2)所示的def 过程(图中虚线df 为绝热线) 。

判断这两过程是吸热还是放热:( A )(A) abc 过程吸热,def 过程放热; (B) abc 过程放热,def 过程吸热; (C) abc 过程def 过程都吸热;图1(D) abc 过程def 过程都放热。

4. 如图2,一定量的理想气体,由平衡状态A 变到平衡状态B(A p =B p ),则无论经过的是什么过程,系统必然( B ) (A) 对外做正功; (B) 内能增加; (C) 从外界吸热; (D) 向外界放热。

二.填空题1. 一定量的理想气体处于热动平衡状态时,此热力学系统不随时间变化的三个宏观量是P V T ,而随时间变化的微观量是每个分子的状态量。

2. 一定量的单原子分子理想气体在等温过程中,外界对它做功为200J ,则该过程中需吸热__-200__ ___J 。

3. 一定量的某种理想气体在某个热力学过程中,外界对系统做功240J ,气体向外界放热620J ,则气体的内能 减少,(填增加或减少),21E E -= -380 J 。

4. 处于平衡态A 的热力学系统,若经准静态等容过程变到平衡态B ,将从外界吸热416 J ,若经准静态等压过程变到与平衡态B 有相同温度的平衡态C ,将从外界吸热582 J ,所以,从平衡态A 变到平衡态C 的准静态等压过程中系统对外界所做的功为 582-416=166J 。

三.计算题1. 一定量氢气在保持压强为4.00×510Pa 不变的情况下,温度由0 ℃ 升高到50.0℃时,吸收了6.0×104 J 的热量。

(1) 求氢气的摩尔数 (2) 氢气内能变化多少 (3) 氢气对外做了多少功 (4) 如果这氢气的体积保持不变而温度发生同样变化、它该吸收多少热量解: (1)由,22p m i Q vC T vR T +=∆=∆ 得图.2图3422 6.01041.3(2)(52)8.3150Q v mol i R T ⨯⨯===+∆+⨯⨯ (2)4,541.38.3150 4.291022V m i E vC T v R T J ∆=∆=⨯∆=⨯⨯⨯=⨯(3)44(6.0 4.29)10 1.7110A Q E J =-∆=-⨯=⨯ (4)44.2910Q E J =∆=⨯2. 一定量的理想气体,其体积和压强依照V =aP 的规律变化,其中a 为常数,试求:(1) 气体从体积1V 膨胀到2V 所做的功;(2)体积为1V 时的温度1T 与体积为2V 时的温度2T 之比。

相关文档
最新文档