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热力学作业题

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文科物理《热力学》习题（计算题）

第一章热平衡与温度（选两题：从1-1至1-4任选一题，1-5至1-7任选一题；

多选不限）

温馨提示：

本章计算题解题时只需运用中学的知识，即理想气体状态方程。不过，解

最后三道题时所用到的气体状态方程的形式为p=nkT。

1-1定体气体温度计的测温气泡放入水的三相点管的槽内时，气体的压强为6.65

3

×10Pa。求：

（1）用此温度计测量373.15K的温度时，气体的压强是多大？

3o

（2）当气体压强为2.20×10Pa时，待测温度是多少K？多少C？

解：视水蒸气为理想气体，视三相点温度约为0℃。

P1V=nRT1,P2V=nRT2,P3V=nRT3

3

P2=(T2/T1)P1=373.15*6650/273.15=9.08×10Pa.

T3=(P3/P1)T1=2.2*273.15/6.65=90.37K=-182.78℃.

o

1-2自行车的车轮直径为71.12cm，内胎截面直径为3cm。在-3C的天气里向空

胎里打气。打气筒长30cm，截面半径1.5cm。打了20下，气打足了，问此时

o

车胎内压强是多少？设车胎内最后气体温度为7C。

解：内胎体积V2=（∏*71.12）*（∏*1.5*1.5）=1579.33㎝~3

打入空气V1=∏*1.5*1.5*30*20=4241.15㎝~3

P1V1=nRT1,P2V2=nRT2

P2=(V1T2P1)/(V2T1)=(4241.15*280.15)/(1579.33*270.15)=2.78atm

o

1-3某柴油机的气缸充满空气，压缩前其中空气的温度为47C，压强为8.61×

4

10Pa。当活塞急剧上升时，可把空气压缩到原体积的1/17，其时压强增大到

6o

4.25×10Pa，求这时空气的温度（分别以K和C表示）。

解：P1V1=nRT1,P2V2=nRT2,

T2=P2V2T1/P1V1=(273.15+47)*425/(8.61*17)=929.59K=656.44℃.

o

1-4一氢气球在20C充气后，压强为1.2atm，半径为1.5m。到夜晚时，温度降

o

为10C，气球半径缩为1.4m，其中氢气压强减为1.1atm。求已经漏掉了多少

氢气（提示：注意气压单位换算）。

解：1atm=1