大学物理答案 7.第七章.docVIP

第七章 热学基础 思考题 7-1 如设单位摩尔气体的尺度约为10-1m量级，一个气体分子约为10-9m量级。试估算宏观气体系统是由多大数量级的微观粒子组成的。 7-2 在一定条件下，较重的原子核可视为由质子、中子等组成的热学系统。试说明这李的“宏观系统”和“微观系统”分别是谁？ 7-3 无规则热运动首先由生物学家布朗在观察悬浮在水中的细小花粉颗粒运动时候发现。有人说，热运动就是指划分颗粒的无规则运动，这种说法正确吗？进一步的，若将水加热，花粉颗粒运动更加剧烈，这又说明了什么道理。 7-4 讨论热力学第零定律在温度概念引进中的必要性。 7-5 若一个物体的某种状态量与其物质的量成正比例，该状态属于广延量；若状态量与物质量没有关系，则属于强度量。试分析理想气体的三个状态量谁属于广延量，谁又属于强度量。 习题 7-6 有一氧气瓶，其容积为32L，压强为130个标准大气压（记为atm）。当压强降到10大气压时，就应重新装气体。某工厂若平均每天用1atm下的氧气400L，试问，在温度不变的情况下，一瓶氧气能用多少天？ 解：设温度为T，出厂氧气质量为M1，最后质量为M2，每天用氧气质量M’，故有： 7-7 测定气体摩尔质量的一种方法是：容积为V的容器内装满被测的气体，测出其压强为P1，温度为T，并称容器连同气体的质量为M1;然后放出一部分气体，使压强降到P2，温度仍不变，再称出容器连同气体的质量M2，试由此求该气体的摩尔质量。 解：设容器本身的质量为M’，则二状态分别满足 联立求解，得 7-8 水银气压计混进了一个气泡，因此它的毒素比实际的气压小些。当精确的气压计的水银柱高为768mm时，它的水银柱高只有748mm，此时管中水银面到管顶的距离为80mm。试问，此气压计的水银柱高为734mm时，实际气压应是多少？（把气泡中气体当作理想气体，并设温度不变。） 解：设管的横截面积为S ，混进管内气体的质量为M“0”角码为精确气压计。又因等温过程。 7-9 两个空气容器A和B经装有阀门的细管相连，容器A浸入温度保持为t1=100摄氏度的水槽中，而容器B浸入温度保持在t2=-20摄氏度的冷却剂中。开始时，两容器的空气彼此被阀门分开，容器A中的压强等于P1=5.33×104pa，容器B中的压强P2=2.00×104pa。如果A的容积V1=250cm3，而B的容积V2=400cm3，求阀门打开后的稳定压强。 解：开始时， 打开活塞混合后 又 联立可解得： 7-10若太阳中心压强由给出（其中和分别是太阳的平均密度和半径，G为引力常量）。试估算太阳中心的温度（假设其中心主要由氢原子核组成）。