大学应用物理答案

大学应用物理答案

【篇一：大学应用物理第五章习题答案】

10j的刚性双原子分子理想气体。求:（1）气体的压强；（2）若容器中分子总数为5.4?10个，则分子的平均平动动能及气体的温度为多少？

解：（1）对刚性双原子分子而言，i=5,由e? 22 ?332 mim

rt和pv?rt可得气体压强?2? p?2e/iv?1.35?105pa

（2）分子数密度n?n/v，则该气体的温度

t?p/nk?pv/(nk)?3.62?102k 气体分子的平均动动能为： k?3kt/2?7.49?10 ?21 j

5-7 自行车轮直径为71.12cm，内胎截面直径为3cm。在?3c的空气里向空胎里打气。打气筒长30cm，截面半径为1.5cm。打了20下，气打足了，问此时胎内压强是多少？设车胎内最后气体温度为7c。

解： 设向自行车内胎所打的空气的摩尔数为? 由 pv??rt得 ?? p1v1 rt1

其中，p1?1atm，v1?20?30?10?2???(1.5?10?2)2m3，t1??3?273?270k 气打足后，胎内空气的体积

v2???71.12?10???(?10)m 温度 t2?7?273?280k，压强为 p2，由pv??rt得 p2? ?2 32 ?223 ?rt2 v2

p1v1 ?rt2

12t1pvt1.013?105?20?30?10?2???(1.5?10?2)?280112 ?p2???

3v2v2t1?2?2

??71.12?10???(?10)?270 2

?2.84?10?5pa?2.8atm

5-8 某柴油机的气缸充满空气，压缩前其中空气的温度为47c，压强为8.61?10pa 6 4

pa。当活塞急剧上升时，可把空气压缩到原体积的1/17，其时压强增大到4.25?10papa，求这时空气的温度（分别以k和c表示） 解： 设压缩前空气的体积为 v，根据 pvpv11

?22得 t1t2 8.61?10?v ?

47?273 4

4.25?106? t2 1v

?t2?929k

t?(929?273)?0c?6560c

5-9 温度为27c时，1mol氦气、氢气和氧气各有多少内能？1g的这些气体各有多少内能？

解： 1mol氦气的内能 ehe??

1mol氢气的内能 eh21mol氧气的内能 eo21g氦气的内能ehe1g氢气的内能eh21g氧气的内能eo2 i3

rt?1??8.31?(27?273)j?3.74?103j 22i5 ??rt?1??8.31?(27?273)j?6.23?103j 22i5

??rt?1??8.31?(27?273)j?6.23?103j 2213

???8.31?(27?273)j?9.35?102j 4215 ???8.31?(27?273)j?3.12?102j 2215 ???8.31?(27?273)j?1.95?102j 322 ?1

5-10已知某理想气体分子的方均根速率为400m?s。当其压强为1atm时，气体的密度为多大？ 123p3?1.013?105?3

?p???所以气体的密度为：解：?? ??1.9kg.m223400?

5-11容器中贮有氧气，其压强p=1atm，温度t?27c。试求： (1)单位体积内的分子数； (2)氧分子质量m； (3)氧气密度?； (4)分子的方均根速率；(5)分子的平均平动动能。 解：（1）?p?nkt,?单位体积的分子数

p1?1.013?1051.013?105 n????2.45?1025m?3 ?23?23