[习题解答]
8-2 在一个容器内盛有理想气体，而容器的两侧分别与沸水和冰相接触(热接触)。显然，当沸水
和冰的温度都保持不变时，容器内理想气体的状态也不随时间变化。问这时容器内理想气体的状态是否是平衡态？为什么？
解 不是平衡态，因为平衡态的条件有二：一是系统的宏观性质不随时间变化，二是没有外界的影响和作用。题目所说的情况不满足第二条。
8-3 氧气瓶的容积是32 dm3 ，压强为130 atm，规定瓶内氧气的压强降至10 atm时，应停止使
用并必须充气，以免混入其他气体。今有一病房每天需用 atm的氧气400 dm3 ，问一瓶氧气可用几天？
解 当压强为 、体积为 时，瓶内氧气的质量M1为
当压强降至
?.
、体积仍为
时，瓶内氧气的质量M2为
.
病房每天用压强为 、体积为 的氧气质量?m为
.
以瓶氧气可用n天：
?.
8-4 在一个容积为10 dm3 的容器中贮有氢气，当温度为7℃时，压强为50 atm。由于容器漏
气，当温度升至17℃时，压强仍为50 atm，求漏掉氢气的质量。
解 漏气前氢气的质量为M1 , 压强为
，于是M1可以表示为
, 体积为 , 温度为
.
漏气后氢气的质量为M2, 压强为
, 于是M2可以表示为
, 体积为 , 温度为
.
所以漏掉氢气的质量为
?.
计算中用到了氢气的摩尔质量 。
8-5 气缸中盛有可视为理想气体的某种气体，当温度为T1 = 200 K时，压强和摩尔体积分别为p1 和Vm1 。如果将气缸加热，使系统中气体的压强和体积同时增大，在此过程中，气体的压强p和摩
尔体积Vm满足关系p = ?Vm，其中?为常量。
(1)求常量?；
(2)当摩尔体积增大到2Vm1 时，求系统的温度。
解
(1)? 1 mol理想气体的物态方程可以表示为
,
当温度为T1 (= 200 K)、压强为p1 和摩尔体积为Vm1时，上式应写为
?.? (1)
升温过程满足
,
在温度为T1 时，上式应写为
,? (2)
将式(2)代入式(1)，得
?. (3)
由上式可以解得
或?.
(2)根据式(3)可以得到
,
取 ，代入上式，得
, (4)
将式(4)与式(3)联立，可以求得
.
大学物理习题答案第八章
