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热学习题答案
第四章:热力学第一定律
(
内容对应参考书的第五章
)
1.
?/p>
P
192
?/p>
1
?/p>
0.020Kg
的氦气温度由
17
C
?/p>
升为
27
C
?/p>
。若在升温过程中?/p>
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1
?
体积保持不变?/p>
?/p>
2
)压强保持不变;
?/p>
3
)不与外界交换热量,试分别求出气
体内能的改变?/p>
吸收的热量,
外界对气体所做的功?/p>
设氦气可看作理想气体?/p>
?/p>
R
C
m
v
2
3
,
?
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解:
已知
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C
T
17
1
290K
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K
C
T
300
27
2
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?
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mol
mol
Kg
Kg
M
5
/
10
4
020
.
0
3
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?
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?
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1
)体积保持不变:外界对气体做?/p>
0
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A
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内能的变?/p>
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cal
R
R
T
T
C
U
m
v
150
75
290
300
2
3
5
1
2
,
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?/p>
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?/p>
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?/p>
根据热力学第一定律,由
0
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A
?/p>
系统吸收热量
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?/p>
cal
R
U
Q
150
75
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?/p>
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(或?/p>
=623.55J
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2
)压强保持不变:?/p>
P
=常数,及理想气体状态方?/p>
RT
PV
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外界对气体做?/p>
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cal
R
T
T
R
V
V
P
PdV
A
V
V
100
50
2
1
2
1
2
1
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?/p>
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内能的变?/p>
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cal
R
T
T
C
U
m
v
150
75
1
2
,
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由热力学第一定律,得
系统吸收热量?/p>
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cal
R
A
U
Q
250
125
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此问也可以先?/p>
A
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1
2
T
T
C
Q
P
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,而后再由第一定律?/p>
Q
A
U
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?/p>
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3
)不与外界交换热量:由于理想气体内能的变化只由温度决定,?/p>
内能的变化仍然是
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cal
R
T
T
C
U
m
v
150
75
1
2
,
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?/p>
?/p>
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但由
0
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Q
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根据热力学第一定律知此时外界对系统所做的功完全转化为系统
内能的增加量,即
外界对气体做?/p>
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cal
R
T
T
C
U
A
m
v
150
75
1
2
,
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?/p>
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注意?/p>
此题很简单,
目的在于理解理想气体内能无论在什么样的准静态过程下?/p>
只由温度决定?/p>