《7-8章小结及部分习题解答解析.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《7-8章小结及部分习题解答解析.ppt（34页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、理想气体压强公式理想气体压强公式分子平均平动动能分子平均平动动能 压强是大量分子对时间、对面积的统计平均结果压强是大量分子对时间、对面积的统计平均结果.分子平均平动动能分子平均平动动能 单单原子分子原子分子 3 0 3双双原子分子原子分子 3 2 5多多原子分子原子分子 3 3 6刚性刚性分子能量自由度分子能量自由度分子分子自由度自由度平动平动转动转动总总第第7 7章小结章小结能量均分定理（玻尔兹曼假设）能量均分定理（玻尔兹曼假设）气体处于平衡态时，分子任何一个自由度的平气体处于平衡态时，分子任何一个自由度的平均能量都相等，均为均能量都相等，均为 ，这就是，这就是能量按自由度能量按自由度均分定
2、理均分定理.一个分子的平均能量一个分子的平均能量理想气体的内能：理想气体的内能：分子动能和分子内原子间的势能之和分子动能和分子内原子间的势能之和.1 mol 理想气体的内能理想气体的内能 理想气体内能变化理想气体内能变化 理想气体的内能理想气体的内能7-67-6 一容器内储有氧气，其压强为一容器内储有氧气，其压强为 ，温度，温度为为 ，求：（，求：（1）气体分子的数密度；（）气体分子的数密度；（2）氧气）氧气的密度；（的密度；（3）分子的平均平动动能；（）分子的平均平动动能；（4）分子间的平）分子间的平均距离。（设分子间均匀等距排列。）均距离。（设分子间均匀等距排列。）解：解：（1）分子数密度
3、）分子数密度（2）氧气的密度）氧气的密度7-67-6 一容器内储有氧气，其压强为一容器内储有氧气，其压强为 ，温度，温度为为 ，求：（，求：（1）气体分子的数密度；（）气体分子的数密度；（2）氧气）氧气的密度；（的密度；（3）分子的平均平动动能；（）分子的平均平动动能；（4）分子间的平）分子间的平均距离。（设分子间均匀等距排列。）均距离。（设分子间均匀等距排列。）解：解：（3）分子的平均平动动能）分子的平均平动动能（4）分子间的平均距离）分子间的平均距离分子数密度为分子数密度为每个分子占据的体积每个分子占据的体积分子间的平均距离分子间的平均距离7-7解：解：7-7 氢气装在氢气装在 容器内容器
4、内，当容器当容器的压强为的压强为 时时，分子的平均平动动能为多大分子的平均平动动能为多大？7-10解：解：内能：内能：（1）求气体的压强）求气体的压强压强：压强：（2）分子的平均平动动能）分子的平均平动动能7-10 在容积为在容积为 的容器中，有内能为的容器中，有内能为 的刚性双原子分子理想气体。（的刚性双原子分子理想气体。（1）求气体的压强；（）求气体的压强；（2）若容器中分子总数为）若容器中分子总数为 个，求分子的平均平动个，求分子的平均平动动能及气体的温度。动能及气体的温度。7-10解：解：（2）分子的平均平动动能）分子的平均平动动能7-10 在容积为在容积为 的容器中，有内能为的容器中
5、，有内能为 的刚性双原子分子理想气体。（的刚性双原子分子理想气体。（1）求气体的压强；（）求气体的压强；（2）若容器中分子总数为）若容器中分子总数为 个，求分子的平均平动个，求分子的平均平动动能及气体的温度。动能及气体的温度。7-11解解（1）7-11 当当温度为温度为 时时，可将气体视为刚性分子，求此可将气体视为刚性分子，求此温度下温度下：（1）氧分子的平均平动动能和平均转动动能；）氧分子的平均平动动能和平均转动动能；（2）氧气的内能；（氧气的内能；（3）氦气氦气的内能。的内能。（2）（3）7-14（1）（2）(3)(4)解解:总分子数总分子数作功作功W准准静态过程静态过程传热传热Q平衡态平
6、衡态1平衡态平衡态2E1=E(T1)理想气体理想气体的内能仅的内能仅是温度的是温度的函数函数E2=E(T2)m一定一定=常量常量热力学第一定律热力学第一定律复习：复习：第第8 8章小结章小结四个等值过程四个等值过程000VpVpVpVp等体等体等压等压等温等温绝热绝热WEQ过程过程方程方程p-V 图图p-1T-=恒量 定体摩尔热容定体摩尔热容 定压摩尔热容定压摩尔热容 摩尔热容比摩尔热容比 热机效率热机效率热机（热机（正正循环）循环）致冷机致冷系数致冷机致冷系数致冷机（致冷机（逆逆循环）循环）卡诺热机卡诺热机效率效率卡诺致冷机卡诺致冷机致冷致冷系数系数Q2:向低温热源放出的热量向低温热源放出的
7、热量Q1:向高温热源放出的热量向高温热源放出的热量8-108-7如图所示，如图所示，1mol氦气，由状态氦气，由状态A(P1,V1)沿直线变到状状态态B(P2,V2)，求这过程中内能的变化、对外作的功、吸收求这过程中内能的变化、对外作的功、吸收的热量。的热量。解：解：PVOA(P1,V1)B(P2,V2)8-10解：解：8-8 一定量的空气，吸收了一定量的空气，吸收了 的热量，并保的热量，并保持在持在 下膨胀，体积从下膨胀，体积从 增加到增加到 问：空气对外作了多少功问：空气对外作了多少功？它的内能改它的内能改变了多少变了多少？8-108-10一压强为一压强为 ，体积为，体积为 的氧气自的氧气
8、自 加热到加热到 ，问：（，问：（1）当压强不变时需要多）当压强不变时需要多少热量？当体积不变时，需要多少热量？（少热量？当体积不变时，需要多少热量？（2）在等压）在等压或等体过程中各作了多少功或等体过程中各作了多少功？解：解：等压过程等压过程等体过程等体过程8-118-11如图所示，系统从状态如图所示，系统从状态 A 沿沿 ABC 变化到状态变化到状态 C 的的过程中，外界有过程中，外界有 的热量传递给系统，同时系统对外的热量传递给系统，同时系统对外作功作功 。如果系统从状态。如果系统从状态 C 沿另一曲线沿另一曲线 CA 回到状态回到状态 A，外界对系统作功为外界对系统作功为 ，则此过程中
9、系统是吸热还，则此过程中系统是吸热还是放热？传递热量是多少？是放热？传递热量是多少？PVOABC解：解：放热放热8-128-12如图所示，使如图所示，使 1 mol 氧气（氧气（1）由）由 A 等温地变到等温地变到 B；（2）由由 A 等体地变到等体地变到 C，再由再由 C 等压地变到等压地变到 B。试分试分别计算氧气所作的功和吸收的热量。别计算氧气所作的功和吸收的热量。解：解：OABC1221（1）过程）过程 AB（2）过程）过程 ACB8-148-14 的氧气作图中所示循环的氧气作图中所示循环 ABCDA，设设 ，求循环效率。，求循环效率。解：解：ABCDVP过程过程 DA（等体过程）等体
10、过程）过程过程 AB（等温过程）等温过程）8-148-14 的氧气作图中所示循环的氧气作图中所示循环 ABCDA，设设 ，求循环效率。，求循环效率。解：解：ABCDVP过程过程 BC（等体过程）等体过程）过程过程 CD（等温过程）等温过程）8-158-15 本题题图是某单原子理想气体循环过程的本题题图是某单原子理想气体循环过程的V-T图，图，图中图中Vc=2VA，试问试问：（：（1）图中所示）图中所示所示循环是代表冷所示循环是代表冷机还是热机机还是热机？（2）如是正）如是正循环（热机循环）循环（热机循环），求循环效，求循环效率。率。解：解：过程过程 BC（等体降温过程）等体降温过程）过程过程
11、CA（等温压缩过程）等温压缩过程）VTOABCVAVCPVOABCVcVA过程过程 AB（等压膨胀过程）等压膨胀过程）8-158-15 本题题图是某单原子理想气体循环过程的本题题图是某单原子理想气体循环过程的V-T图，图，图中图中Vc=2VA，试问试问：（：（1）图中所示）图中所示所示循环是代表冷所示循环是代表冷机还是热机机还是热机？（2）如是正）如是正循环（热机循环）循环（热机循环），求循环效，求循环效率。率。解：解：VTOABCVAVCPVOABCVcVAAB等压等压8-168-16 一卡诺热机的低温热源温度为一卡诺热机的低温热源温度为 ，效率为，效率为 ，若要将其效率提高到若要将其效率提
12、高到 ，求高温热源的温度需提高多，求高温热源的温度需提高多少？少？解：解：8-208-20 一定量的理想气体经图示循环，请填写表格中的空一定量的理想气体经图示循环，请填写表格中的空格。格。过程过程1500-500100010001500-100040%PVABCO-150000选择题答案选择题答案P22 B，C，D，D，B。P44 D，C，C，B。P81 C，D，C，D，C。P115 B，B，C，C，B。P141 B，B，B，C。P175 D，C，D，B。P205 C，C，B，B。P243 C，B，C，D，B。P18-1解：解：P18-2（1）（2）(3)(4)解解:总分子数总分子数P20-1解：解：放热放热P20-2解：解：AB：BC：CA：P22-1解：解：P22-2解：解：（1）（2）(3)解解:P32-4P32-5解解：（1）（2）（3）旧P22-2解：解：