大学物理第三章课后习题.doc

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1、3.1解：设，由于固体和液体共置于一绝热容器内，平衡建立后，固体所放出的热量等于液体吸收的热量。即整理得如果，也有同样的结果。3.3解：水银滴在正中不动时，N2和O2的压强和体积都相等。即由题意可知N2和O2的质量相同，设为。根据理想气体状态方程有联立以上各式可得所以由此式可看出解得3.4解：（1）分子动量改变量为器壁作用于分子上的冲量根据牛顿第三定律，分子作用于器壁上的冲量为（2）在t时间内能撞上S面上的分子数为每秒碰在一器壁单位面积上的分子数（3）根据压强的定义可得3.6解：（1）由可得，氮气的分子数密度为（2）已知氮气的摩尔质量：由理想气体状

2、态方程：，得氮气的质量密度为代入数据（3）氮气分子质量为（4）氮气分子的平均平动能为（5）氮气分子为刚性双原子分子，有2个转动自由度。其平均转动动能为（6）氮气分子的平均动能为平动动能加转动动能3.8解：二氧化碳是刚性多原子分子，但是两个氧原子对称附在碳原子两侧，自由度为53.9解：（1）根据分布函数归一化条件有可得（2）N个自由电子的平均速率为ov02v0af(v）图3-31习题3.10用图3.10解：（1）由数学知识得分布函数根据归一化条件求出常数a可得速率分布函数为（2）速率大于的分子数为速率小于的分子数为（3）分子的平均速率为（4）分子的方

3、均根速率和分子的最概然速率分子的方均根速率为因为速率分布函数的极大值不存在，所以分子的最概然速率也不存在。3.14解：气体所作的功为图3-33习题3.15用图VOPcabdA3.15解：对于acb过程，热力学第一定律有从a到b内能增量为内能是态函数，沿任一路程从a到b内能增量一样（1）沿adb过程，对外做功200J，（2）沿曲线ba返回状态a时，外界做功330J，，3.17解：（1）等温过程吸收的热量就等于对外做功的值（2）绝热过程，内能改变等于对外做功的负值3.19解：（1）在P—V图上画出整个过程2121Op2143（2）整个过程中气体温度不变

4、，所以内能的增量。单原子理想气体，，。整个过程由等压、等体绝热三个过程组成等压过程等体过程绝热过程不吸收热量。整个过程吸引的热量为整个过程中内能没有改变，吸收的热量就等于对外做功值。3.24解：改变热源温度前，热机的效率为将高温热源的温度提高100℃以后，热机的效率为热机效率增加2.7%。将低温热源的温度降低100℃以后，热机的效率为热机效率增加10%。3.28解：按卡诺致冷循环冰箱的致冷系数为3.31解：热泵的供热效率为消耗4.0kJ的电能，室内从室外获得的热量