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大物 上海交大课后答案 第五章

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习题5

5-1．容器的体积为2V0，绝热板C将其隔为体积相等的A、B两个部分，A内储有1mol单原子理想气体，B内储有2mol双原子理想气体，A、B两部分的压强均为p0。

（1）求A、B两部分气体各自的内能；

（2）现抽出绝热板C，求两种气体混合后达到平衡时的压强和温度。

iRT 2333A中气体为1mol单原子理想气体：EA?RTA?RTA?p0V0，

22255B中气体为2mol双原子理想气体：EB?2?RTB?5RTB?p0V0；

223（2）混合前总内能：E0?RTA?5RTB，

2由于RTA?p0V0，2RTB?p0V0，∴2TB?TA，则：E0?4RTA?4p0V0；

3混合后内能不变，设温度为T，有：E?RT?5RT?4p0V0

28p0V0∴ T?；

13R3N08pV1233p?nkT?kT?RT?R?00?p 。

2V02V02V013R130解：（1）由理想气体内能公式：E??

5-2．1mol单原子理想气体从300K加热至350K，问在以下两个过程中各吸收了多少热量？增加了多少内能？对外做了多少功？ （1）容积保持不变；（2）压强保持不变。 解：（1）等容升温过程

做功： A?0 内能变化：

33R(T2?T1)?1??8.31?50?623.25(J) 22 吸热：Q?A??E?623.25(J)

?E??CV,m(T2?T1)??（2）等压升温过程

做功： A?p(V2?V1)??R(T2-T1)?1?8.31?50?415.5(J) 内能变化：

33R(T2?T1)?1??8.31?50?623.25(J) 22吸热：Q?A??E?415.5?623.25?1039(J)

?E??CV,m(T2?T1)??

5-3．1g氦气中加进1J的热量，若氦气压强无变化，它的初始温度为200K，求它的温度升高多少？

解：等压过程 Q??Cp,m(T2?T1)?? ?T2?

7R(T2?T1) 2Q1??0.19(K) 515?R??8.31242