李椿热学答案及部分习题讲解部分习题的参考答案.docx
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李椿热学答案及部分习题讲解部分习题的参考答案
“热学”课程第一章作业习题
说明：
“热学”课程作业习题全部采用教科书（李椿，章立源，钱尚武编《热学》）里各章内的习题。
第一章习题：
1，2，3[1]，4，5，6，8，10，11，20，24[2]，25[2]，26[2]，27，28，29，30，31，32，33.
注：
[1]与在水的三相点时
[2]设为等温过程
第一章部分习题的参考答案
1.
（1）–40;
（2）574.5875;
（3）不可能.
2.
（1）54.9mmHg;
（2）371K.
3.0.99996.
4.400.574.
5.272.9.
6.a=[100／（Xs–Xi）]（C／[X]）,b=–[100Xi／（Xs–Xi）]C,其中的[X]代表测温性质X的单位.
8.
（1）–205C;
（2）1.049atm.
10.0.8731cm,3.7165cm.
11.
（1）[略];
（2）273.16,273.47;
（3）不存在0度.
20.13.0kgm-3.
24.由教科书137页公式可得p=3.8710-3mmHg.
25.846kgm-3.
26.40.3s（若抽气机每旋转1次可抽气1次）或40.0s（若抽气机每旋转1次可抽气2次,可参阅教科书132页）.
27.28.9,1.29kgm-3.
28.氮气的分压强为2.5atm,氧气的分压强为1.0atm,混合气体的压强为3.5atm.
29.146.6cm-3.
30.7.15910-3atm,71.59atm,7159atm;4.87110-4atm,4.871atm,487.1atm.
31.341.9K.
32.397.8K.
33.用范德瓦耳斯方程计算得25.39atm,用理想气体物态方程计算得29.35atm.
“热学”课程第二章作业习题
第二章习题：
1，3，4，5，6，7，8，9[3]，10，11，12，13[4]，16，17，18，19，20.
注：
[3]设为绝热容器
[4]地球和月球表面的逃逸速度分别等于11.2kms-1和2.38kms-1
第二章部分习题的参考答案
1.3.22103cm-3.
3.1.891018.
4.2.3310-2Pa.
5.
（1）2.451025m-3;
（2）1.30kgm-3;
（3）5.3210-26kg;
（4）3.4410-9m;
（5）6.2110-21J.
6.3.8810-2eV,7.73106K.
7.301K.
8.5.4410-21J.
9.6.42K,6.87104Pa（若用范德瓦耳斯方程计算）或6.67104Pa（若用理想气体物态方程计算）.
10.
（1）10.0ms-1;
（2）7.91ms-1;
（3）7.07ms-1
11.
（1）1.92103ms-1;
（2）483ms-1;
（3）193ms-1.
12.
（1）485ms-1;
（2）28.9,可能是含有水蒸气的潮湿空气.
13.1.02104K,1.61105K;459K,7.27103K.
16.
（1）1.971025m-3或2.001025m-3;
（2）由教科书81页公式可得3.261027m-2或3.311027m-2;
（3）3.261027m-2或3.311027m-2;
（4）7.7210-21J,6.7310-20J.
17.由教科书81页公式可得9.2610-6gcm-2s-1.
18.2.93310-10m.
19.3.91310-2L,4.02010-10m,907.8atm.
20.
（1）（V1/3d）3;
（2）（V1/3d）3（4/3）d3;
（3）（V1/3d）3（NA1）（4/3）d3;
（4）因V1/3d,且NA1,故b=V（NA/2）{（V1/3d）3+[（V1/3d）3（NA1）（4/3）d3]}（1/NA）4NA（4/3）（d/2）3.
“热学”课程第三章作业习题
第三章习题：
1，2，4，5[5]，6，7，9，10，11，12，13，15，16，17，18，19，20[6]，22[7]，23，24，25[8]，26，27，28，29，30.
注：
[5]设p0=1.00atm
[6]分子射线中分子的平均速率等于[9RT/（8）]1/2
[7]设相对分子质量等于29.0
[8]f（ε）dε=21/2（kT）3/2ε1/2eε/kTdε
第三章部分习题的参考答案
1.
（1）3.18ms-1;
（2）3.37ms-1;
（3）4.00ms-1.
2.395ms-1,445ms-1,483ms-1.
4.3／8.
5.4.971016个.
6.0.9534.
7.
（1）0.830%;
（2）0.208%;
（3）8.9410-7%.
9.[2m／（kT）]1/2.
10.
（1）198ms-1;
（2）1.3610-2gh-1.
11.[略].
12.
（1）[略];
（2）1／v0;
（3）v0／2.
13.
（1）2N／（3v0）;
（2）N／3;
（3）11v0／9.
15.[略].
16.[略].
17.0.24%.
18.
（1）0.5724N;
（2）0.0460N.
19.n[kT／（2m）]1/2[1+（mv2／2kT）]exp[–（mv2／2kT）]或[nvp／（21/2）][1+（v2／vp2）]exp[–（v2／vp2）].
20.0.922cm,1.30cm.
22.2.30km.
23.1955m.
24.kT／2.
25.f（）d=2（）1/2（kT）3/21/2exp[／（kT）]d,kT／2.
26.3.74103Jmol-1,2.49103Jmol-1.
27.6.23103Jmol-1,6.23103Jmol-1;3.09103Jg-1,223Jg-1.
28.5.83Jg-1K-1.
29.6.6110-26kg和39.8.
30.
（1）3,3,6;
（2）74.8Jmol-1K-1.
“热学”课程第四章作业习题
第四章习题：
1，2，4，6[7]，7，8，10，11，13[2]，14，15，17，18[9]，19，21.
注：
[2]设为等温过程
[7]设相对分子质量等于29.0
[9]CO2分子的有效直径等于4.63×10-10m
第四章部分习题的参考答案
1.2.7410-10m.
2.5.8010-8m,1.2810-10s.
4.
（1）5.21104Pa;
（2）3.80106m-1.
6.
（1）3.221017m-3;
（2）7.77m（此数据无实际意义）;
（3）60.2s-1（此数据无实际意义）.
7.
（1）1.40;
（2）若分子有效直径与温度无关,则得3.4510-7m;
（3）1.0810-7m.
8.
（1）d2／4;
（2）[略].
10.
（1）3679段;
（2）67段;
（3）2387段;
（4）37段;
（5）不能这样问.
11.3.1110-5s.
13.
（1）10.1cm;
（2）60.8A.
14.3.0910-10m.
15.2.2310-10m.
17.
（1）2.83;
（2）0.112;
（3）0.112.
18.
（1）–1.03kgm-4;
（2）1.191023s-1;
（3）1.191023s-1;
（4）4.7410-10kgs-1.
19.[略].
21.提示：
稳定态下通过两筒间任一同轴柱面的热流量相同.
“热学”课程第五章作业习题
第五章习题：
1，2，3，5，7，8，10，12，13，15，16，17，18，19，21，22[10]，23，24[11]，25，26，27，28，29，31，33[12]，34，35.
注：
[10]使压强略高于大气压（设当容器中气体的温度与室温相同时其压强为p1）
[11]p0A2L2/（2V）
[12]设为实现了理想回热的循环
第五章部分习题的参考答案
1.
（1）623J,623J,0;
（2）623J,1.04103J,–416J;
（3）623J,0,623J.
2.
（1）0,–786J,786J;
（2）906J,0,906J;
（3）–1.42103J,–1.99103J,567J.
3.
（1）1.5010-2m3;
（2）1.13105Pa;
（3）239J.
4.
（1）1.20;
（2）–63.3J;
（3）63.3J;
（4）127J.
7.
（1）265K;
（2）0.905atm;
（3）12.0L.
8.
（1）–938J;
（2）–1.44103J.
10.
（1）702J;
（2）507J.
12.[略].
13.[略].
15.2.47107Jmol-1.
16.
（1）h=CT+v0p+bp2;
（2）Cp=C,CV=C+（a2T／b）–ap.
17.–46190Jmol-1.
18.82.97%.
19.[略].
21.6.70K,33.3cal,6.70K,46.7cal;11.5K,80.0cal,0,0.
22.=ln（p1／p0）／ln（p1／p2）.
23.
（1）[略];
（2）[略];
（3）[略].
24.
（1）[略];
（2）[略].
25.
（1）p0V0;
（2）1.50T0;
（3）5.25T0;
（4）9.5p0V0.
26.
（1）[略];
（2）[略];
（3）[略].
27.13.4%.
28.
（1）A→B为吸热过程,B→C为放热过程;
（2）TC=T（V1／V2）–1,VC=V2;
（3）不是;
（4）1–{[1–（V1／V2）–1]／[（–1）ln（V2／V1）]}.
29.[略].
31.15.4%.
33.[略].
34.[略].
35.[略].
“热学”课程第六章作业习题
第六章习题：
2，3，5，9，10，11，12[13]，13，15，16，19.
注：
[13]设为一摩尔
第六章部分习题的参考答案
2.1.49104kcal.
3.
（1）473K;
（2）42.3%.
5.93.3K.
9.
（1）[略];
（2）[略];
（3）[略].
10.[略].
11.[略].
12.[略].
13.[略].
15.T=a（v2-1–v1-1）／CV=–3.24K.
16.[略].
19.–a（nA–nB）2／[2CVV（nA+nB）].
“热学”课程第七章作业习题
第七章习题：
8.
第七章部分习题的参考答案
8.提示：
在小位移的情况下,exp[（cx2gx3fx4）／（kT）]
exp[cx2／（kT）]{1+[gx3／（kT）]}{1+[fx4／（kT）]}
exp[cx2／（kT）]{1+[gx3／（kT）]+[fx4／（kT）]}.
“热学”课程第八章作业习题
第八章习题：
1，2，3，4，6，7[14]，8，10.
注：
[14]设θ=0
第八章部分习题的参考答案
1.2.19108J.
2.7.2410-2Nm-1.
3.1.29105Pa.
4.1.27104Pa.
6.f=S[（R1-1+R2-1）–（gh／2）]
={S[2cos（–）]／[2（S／）1/2cos（–）+h–hsin（–）]}+
{S[2cos（–）]／h}–（Sgh／2）
S[2cos（–）／h]
=25.5N.
7.0.223m.
8.2.9810-2m.
10.
（1）0.712m;
（2）9.60104Pa;（3）2.0410-2m.
“热学”课程第九章作业习题
第九章习题：
1，2，4[15]，6[5]，7，8，9[16]，11，12，13[17].
注：
[5]设p0=1.00atm
[15]水蒸气比体积为1.671m3/kg
[16]100℃时水的饱和蒸气压为1.013×105Pa，而汽化热为2.38×106Jkg-1，由题8中的
[17]23.033754/T
第九章部分习题的参考答案
1.3.21103J.
2.
（1）6.7510-3m3;
（2）1.5010-5m3;
（3）液体体积为1.2810-5m3,气体体积为9.8710-4m3.
4.373.52K.
6.1.36107Pa.
7.[略].
8.[略].
9.1.71103Pa.
11.4.40104Jmol-1.
12.
（1）52.0atm;
（2）157K.
13.
（1）44.6mmHg,195K;
（2）3.121104Jmol-1,2.547104Jmol-1,5.75103Jmol-1.
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