分子热习题课.ppt

1. 如图所示，两个大小不同的容器用均匀的细管相连，管中有一水银滴作活塞，大容器装有氧气，小容器装有氢气. 当温度相同时，水银滴静止于细管中央，则此时这两种气体中 (A) 氧气的密度较大． (B) 氢气的密度较大． (C) 密度一样大． (D) 那种的密度较大是无法判断的. * 《分子运动论，热力学》习题课 内容小结： 一.由分子运动论的基本概念得到的统计规律 1.压强公式,温度公式，分子平均平动动能 2.能量按自由度均分原理 每个自由度分配有 的能量 3.Maxwell气体分子速率分布律 4.三种重要的速率及物理含义 （１）最可几速率 （２）平均速率 （３）方均根速率 二. 热力学系统状态变化过程中的宏观规律 1. 热力学第一定律及对理想气体各过程 的具体应用： *热力学第一定律的表达式及各量的物 理含义 *等容过程 -- 等容摩尔热容 *等压过程 -- 等压摩尔热容 *等温过程 *绝热过程 以上各过程中的热量，功及内能变化 过程 吸收热量Q 对外作功A 内能变化 等容 过程 等压 过程 等温 过程 绝热 过程 2 . 循环及效率 *循环的定义及特征 *循环效率（及致冷系数）的定义 3 . 卡诺循环及其效率（正循环 -- 热机) 4 . 热力学第二定律 *两种表述（开尔文表述与克劳修斯表述） 5 .可逆过程与不可逆过程 例题：根据要求，写出各量的表达式。[总分 子数N，速率v，分布函数f（v）] （1）速率大于V0 的分子数； （2）速率大于V0的那些分子的平均速率； （3）多次观察某个分子的速率，发现其速 率大于V0的几率； 例题：压强，体积，温度都相同的氢气与 氦气（均视为刚性理想气体），它们的质 量之比M1 ：M2=？它们的内能之比E1 ：E2 =？如果它们分别在等压过程中吸收了相同 的热量，则它们对外作功之比A1 ：A2=？ （各量下角标1为氢气，2为氦气） 结果：M1 ：M2 = 1 ：2 E1 ：E2 = 5：3 A1 ：A2 = 5：7 例题：装有1mol氧气的容器以100m/s的 速度作定向运动，如果容器突然停止且定向 运动的机械能全部转化为氧气的内能，则氧 气的温度升高多少？ 例题：质量相同的氢气与氦气具有相同的温度。讨论： 氢分子与氦分子的平均平动动能之比？ 氢分子与氦分子的平动动能之比？ 氢气与氦气的内能之比？ 例题：用绝热隔板将一个绝热容器分成相等 的两部分，左边盛有一定量的理想气体，压 强为 ，右边是真空，今将隔板抽去使气 体自由膨胀。当气体达到平衡时，气体的压 强是下面所列的哪一个？ 例题：讨论理想气体在下列过程中，交换 热量，功，内能变化的正负？ * 图（A）中的 b-2-a 过程 * 图（B）中的 a-2-b 过程；a-3-b 过程 P V 0 a b 1 2 等温线 （A） P V 0 a b 1 2 3 绝热线 （B） 例题：一定量的理想气体从同一状态开始分 别经过（1）等压过程；（2）等温过 程；（3）绝热过程； 使它的体积压 缩一半。试讨论上述各过程中哪个过 程满足： * 外界 对气体作功最多； * 气体内能减少最多； * 气体放热最多？ 例题：一定量的理想气体经历acb过程时吸热 500j。则经历acbda过程时吸热为： （a）-1200j； （b）-1000j； （c）-700j； （d）1000j； P V 1 4 1 4 0 e a d b c ［ ］ 例题.课本7-5. 例题. 一定量的理想气体作图示abcda循环， ab 与cd 为等压过程，bc 与 da为绝热过程。 已知b态温度T1，c态温度T2。 求：该循环的效率？ P V a b c d P1