理想氣體的既非等溫也非絕熱而其過程方程可表示為pV"=常量的過程叫多方過程,n叫多方指數
(1)說明n=0,1,γ和∞時各是什么過程？
(2)證明:多方過程中外界對理想氣體做的功為
(3)證明:多方過程中理想氣體的摩爾熱容為
并就此說明(1)中各過程的Cm值。
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第1題
美國馬戲團曾有將人作為炮彈發射的節目。原書圖8.23是2005年8月27日在墨西哥邊境將著名美國人體炮彈戴維·史密斯發射到美國境內的情景。
假設炮筒直徑是0.8m,炮筒長4.0m。史密斯原來屈縮在炮筒底部。火藥爆炸后產生的氣體在推動他之前的體積為2.0m3,壓強為2.6atm,然后經絕熱膨脹把他推出炮筒。如果氣體推力對他做的功的75%用來推他前進，而史密斯的質量是70kg,則史密斯在出口處速率多大?當時大氣壓強按1.0 atm計算.火藥產生的氣體的比熱比γ取1. 4。
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第2題
一定量氫氣在保持壓強為
不變的情況下,溫度由0.0℃升高到50.0℃時,吸收了
的熱量。
(1)氫氣的量是多少摩爾?
(2)氫氣內能變化多少?
(3)氫氣對外做了多少功?
(4)如果這氫氣的體積保持不變而溫度發生同樣變化，它該吸收多少熱量?
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第3題
一定量的理想氣體進行如圖10. 13所示的逆向斯特林循環,其中1→2為等溫(T)壓縮過程。3→4為等溫(T2)膨脹過程。其他兩過程為等體積過程。求證此循環的制冷系數和逆向卡諾循環的制冷系數相等,因而具有較好的制冷效果。(這一循環是回熱式制冷機中的工作循環。4→1過程從熱庫吸收的熱量在2→3過程中又放回給了熱庫,故均不計人循環效率計算。)
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第4題
使一定質址的理想氣體的狀態按圖10.1中的曲線沿箭頭所示的方向發生變化，圖線的BC段是以p軸和V軸為漸近線的雙山線。
(1)已知氣體在狀態A時的溫度TA=300K,求氣體在B,C和D狀態時的溫度。
(2)從A到D氣體對外做的功總共是多少?
(3)將上述過程在V-T圖上標出,并標明過程進行的方向。
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