大学物理习题答案第八章
[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1.0 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
M为
1
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 dm的容器中贮有氢气,当温度为7℃时,压强为50 atm。由
3
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。
, 体积为
, 温度为
解 漏气前氢气的质量为
M, 压强为
1
,于是
M可以表示为
1
.
漏气后氢气的质量为
M, 压强为
2
, 体积为 , 温度为
, 于是
M可以表示为
2
.
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T= 200 K时,压强和摩
1
尔体积分别为气体的压强
p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,
1
m
p和摩尔体积Vm满足关系p = ?V,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