5气体与热力学蜂考突击课

解：内能Eim 由PV 2 1.理想气体的状态方1.理想气体的状态方 一定量的氢气（视为刚性分子理想气体）处于温度为T的平衡状态下，其中每个分子的 32

52

32

52 J，气体的内能 J J，气体的内能 J5.5.4molCO2气体（视为刚性多原子分子理想气体）27R8.31Jmol1K1波尔兹曼常量k1.381023JK体的内能为 J，分子的平均平动动能为 J（摩尔气体常66和平均平动动能kx C.kx相等，而

. C.

D.课时二气体动理论（二2~0~ f(v)dv①2f 表示vv②f表示vvdv③2Nf ④f 速率为vD0vP解：0

Nf f(v)dvN和v0求a速率在1.5v02.0v0

Nfa

（1） Nf(v)avf(v)a

0v f(v) v0v2v0时Nf(v)af(v) vv 2v0v Nf(v)0f(v) 2v0

由fvdv1

v0

2v0adv0av0av01

a

v0速率在1.5v2.0v的概率为P 则分子数N 0v3v （4）由a

f(v)

vv 2 2v02 vf v0v2vdv2v0

2dv

vv11 3v 0 3v 0

000

v2

v2f(v)dv

0

2vdv

0

2dv1

214v

31v00v 00v

3v

6 9 18 1.某气体在温度为1.某气体在温度为T273KP1.0102atm,密度为1.24102kgm3 ms。1atm1.013105Pa vv2v解：由PVvv2v vm vm ms，氧气分子的最概然速 ms解：由

f22氧气:vp 解得：VP500m课时二(1)Nf(v)dv;(2)f(v)dv;(3)v2Nf(v)dv;(4)v2f(v)dv 已已知n为单位体积的分子数，f(v)为麦克斯韦速率分布函数，则nf(v)dv表示 单位体积内速率在v~vdvNNf(vdNC（0vvc为常数55T300KP1.013105Pa ms（R8.31JmolKmv 2ev2 vmvmO 5~AP(VVV21③Q QE0EA A A.WE B.EQ C.WE QEW答案：B.由QEWEQ2题2.一定量的理想气体，由状态a经b到达c（如图abc为一直线）求：此过程中(1)2)3)气体吸收的热量(1atm1.013105Pa)解：（1）A1311.01310531103405.2J2（2）EimRTT

i(PVPV)

32 2 12（3）QEA0405.2

V3PVVQ特征：V特征：V不 PC(常量做功:AEimRTT2吸热:Q CCi内能:EmCTT AEimRTT318.31(500300)2493J2M 题（Q题（ 答案C

D.由PVmRT 摩尔数m相 im RTT2 33m2氢气：Q5m Q2 PPQPVCPVCAPVVmRTTEimRTT2Qi2mRTT 内能：Ei 吸热：Qi2C=CRi2解：APVVmRTT EiA56.651031.66104 Qi2A526.651032.33104 特征：T特征：T不变PVC AmRTlnV2mRTln E Q 题题T不变,PV=PV=m1 2 V RTln2P1V1ln 1.01310110ln

EQEAiPV1V1T2，TEimRTTQ2A

等温线1.有1mol刚性多原子分子的理想气体，原来的压强为1.0atm27℃，若经过一绝热过程,使其压强增加到16atm，试求：解：(1)刚性多原子分子i i2

P

1 T2=T12 300 1 1EimRTT618.316003002 (2)AE P常 imRTT imRTT 2 2 i2 i RTT RTT RTT 2 mRTln mRTln 或mRTln 或mRTln imRTTQ 2 P1T课时三11一气缸内储有10mol的单原子理想气体，在压缩过程中，外力做功200J . ，内能改变E V11 V11的增量E的正负情况为 A0,Q0,E

A0,Q0,EA0,Q0,E D.A0,Q0,E ） A. B. C. D.量468JB有相同温度的平衡态C，气体对外界做功218J。A到平衡态C的准静态过程中气体吸热为。 A.2 B.2 C.1 D.1 A.1: B.5: C.5: D.9: E0，W B.E0，WC.E0，W D.E0，W12．将体积为1.012．将体积为1.0104m3，压强为1.01105Pa的氢气绝热压缩，使其体积变为2.0105m3 课时四热力学第一定律（二5~1.如图所示，使1mol氧气（1）A等温变化到B（2）A等体变化到C（3）再由C等压变化到B，分别计算这三个过程氧气所做的功和吸收的热量。由QA

mRT

V2PVln

P105A 1 21052103

2

277.3 V103QEimRTT2

iPVPV51105210321052103 CBAPVV110541032103 Qi2A52200 解:由PVm TT，故E ABAPVV41053.4825.92105

4BC绝 i

i

2 V(mPV 41053.481105 A21 22 8.8810Jr 53

5.921058.881051.48106QAE1.48106 A.EC.E

QQ

WW

ED.E

QQ

WWB.由图像知：W由PVm T E QEW.C.

..D.等压Ei2

等温E 绝热EA1A2，所以等压过程下E变化最大温度变化也最大，等温E0温度不改变。课时四， ln3=1.099P105 ab过程的A、E、 bcA、E、caA、E、

1mol理想的甲烷气体，先经温度为T的等温过程，体积由V膨胀到2V，接着再经历等体过程，（2V体积不变，温度降低一半。求全过程： B.等温膨胀过 5~11mol单原子分子理想气体的循环过程如图所示，cac点温度Tc300K，试求：

c

V 1102

Tbba

2

K i2mRTT3218.31150300J3.12103 1 1 i RTT 18.31300150J1.8710Qbc2 2

RTln218.31300

J1.7310总吸热:QQ 1.87103J1.73103J3.6103 总放热:Q 3.1210 循环效率:1 1 13.3%1 1AQQ3.6103J3.12103J4.8102

P(Nm31.如果一热机每次循环从高温热源1.如果一热机每次循环从高温热源T600K吸收热量Q3.3410J

T300K放出热量Q2.0910J

3.34104J 1Q21 1Q21 1 1 （2）121