热学教程习题解答(黄淑英版本).doc

这一版本是黄淑英版本。就是第二版。因为鄙人原来在网上找不到答案。这一份是问我们美丽而英俊的热血老师要的。所以上传大家分享。
------------------------------------------------------------------------------------------
《热学教程》习题解答
第一章习题（P43）
1.1解：根据
则：

1.2解：（1）摄氏温度与华氏温度的关系为

解出：
（2）华氏温标与开氏温标的关系为

解出：
（3）摄氏温度与开始温度的关系为

可知：该方程无解，即摄氏温标和开氏温标不可能给出相同的读数。

1.3解：根据定压理想气体温标的定义式

1.4解：（1）第三种正确。因为由实验发现，所测温度的数值与温度计的测温质有关，对同种测温质，还与其压强的大小有关。
（2）根据理想气体温标定义

当这个温度计中的压强在水的三相点时都趋于零时，即时，则所测温度值都相等。

1.5解：（1）根据，由t值可求出的值（见后表）
（2）根据，利用，及相应的值，可得
与
解出：
这样，由求出相应的值（见后表）。
（3）将与t对应的及值列表如下：
t-1000100200300400500-2501520250-25-166.701001331000-166.7由表中数据即可作出，和图（图略）。
（4）很明显，除冰点，t与相同外，其它温度二者温度值都不相同。是正比关系，但是用温度t是比较熟悉的，与日常生活一致。

1.6解：当温度不变时，，设气压计的截面积为S，由题意可知：

可解出：

1.7解：设气体压强分别为P1、P2，玻璃管横截面积为S，由题意可知：
（1）

解出：（注意大气压强单位变换）
（2）

1.8答：活塞会移动。要想活塞不动，起始位置应该是氧气与氢气的长度比为1:16。

1.9解：按理想气体的等温膨胀过程处理。
（1）
则
（2）两容器中气体的摩尔数分别为
，
由混合理想气体方程

则

1.10解：
则
1.11解：气焊前后氢气的状态方程为
，
则用去的质量为

1.12解：设CO2的流速为v，在时间t内的位移是vt，取这一段CO2为研究对象时，其体积为，将CO2当做理想气体，则有

则
∴

1.13解：设活塞打开前后，两容器的空气质量分别为M1、M2、M'1、M'2，按理想气体处理，各自的状态方程为
，，，
混合前后质量不变
则
故

1.14证明：略

1.15解：气球内的H2在温度T1、T2时的状态方程为
，
联立求解：

1.16解：有气体状态方程，可得气体质量

设打n次可以达到要求，每次打气的质量为m，则

解出：

1.17解：由已知：抽气机的抽气速率为

理想气体方程可知：

积分：
解出：

1.18解：气体的质量不变，由理想气体方程和混合理想气体方程
，，

解出：

1.19证明：略
第二章习题（P110）
2.1~2.7解：略

2.8解：

2.9解：
（1）压强不变

（2）绝热变化，

等压变化由于吸收热量，对外做功和内能均有吸热提供；而绝热过程系统对外做功只能由系统内能提供，因而，一个内能增加，一个内能减少。

2.10解：（1）绝热膨胀，

（2）先等温膨胀，再等体冷却
，
∴

2.11解：

又
∴

2.12解：，
（1）等温过程：

（2）绝热过程：

（3）等压过程：

2.13解：已知：，标准状态下的体积
（1）等温过程，
解出：
（2）等体过程，
解出：
（3）等压过程：，

2.14解：（1）等温过程：终态体积

（2）绝热压缩：

（3）先绝热在等压：
绝热过程的终态体积：
等压过程的终态体积：

2.15证明：由等体过程可知

由等压过程可知

根据题设有

故

2.16解：由图可知过程方程为

根据热力学第一定律
或
由理想气体状态方程，则：
因为，则：
所以
故

另外，由，及，则：

2.17解：过程为等温过程，拉力做功等于克服大气压力做功与气体做功之差

2.18解：（1）固定导热板，此时A是等体过程，B是等压过程，而且两者温度始终相等
，
∴
∴
，

（2）活动绝热板，这时A是等压膨胀过程，气体温度变化为

B中的气体是等压绝热过程，则，，，即
由热力学第一定律

可知：
即B是在状态不变的状态下平移的。

2.19解：（1）右侧气体绝热压缩，，

（2）
（3）左侧气体由P0、V0、T0变成P、V、T，其中，，式中是右侧气体终态体积，对右侧气体，有

则：
对左侧气体有：

故：
（4）根据热力学第一定律