第二章思考题

第二章思考题

第二章气体的热力性质

思考题

2-1 容器内盛有一定量的理想气体，如果将气体放出一部分后达到了新的平衡状态，问放气前、后两个平衡状态之间参数能否按状态方程表示为下列形式：

（a ）222111T v P T v P = （b ）2

22111T V P T V P = 2-3 一氧气瓶内装有氧气，瓶上装有压力表，若氧气瓶内的容积为已知，能否算出氧气的质量。

2-4 夏天，自行车在被晒得很热的马路上行驶时，为何容易引起轮胎爆破？

2-5 气瓶的体积为5L ，内有压力为101325Pa 的氧气，现用抽气体积为0.1L 的抽气筒进行抽气。由于抽气过程十分缓慢，可认为气体温度始终不变。为了使其压力减少一半,甲认为要抽25次,他的理由是抽25次后可抽走25×0.1L=2.5L 氧气，容器内还剩下一半的氧气,因而压力就可减少一半;但乙认为要抽50次，抽走50×0.lL=5.0L 氧气，相当于使其体积增大一倍，压力就可减少一半。你认为谁对? 为什么? 到底应该抽多少次?

2-8理想气体的p c 与v c 都随温度而变，那么它的差值()p v c c -是否也随温度而变化？而比热比p

v c c κ=则又如何？

2-14 平衡时混合气体中各组成气体具有的温度和压力是否相同？

2-15 混合气体中质量成分较大的组成气体，其摩尔成分是否也一定较大？

解：2-1 可以用（a ）不可以用（b ）表示，因为气体平衡前后比体积不变，但质量改变。

2-3 可以计算氧气的质量。根据压力表的读数还有当地的大气压值可以算出瓶内氧气的压强p ，氧气瓶的温度即为氧气的温度T ，查

表可以得出氧气的气体常数R ，根据理想气体状态方程pV=mRT ,可得氧气质量m=pV/RT 。

2-4 由于夏天温度较高，自行车与温度高的地面相接触，轮胎内的气体受热，温度升高，而轮胎的体积可认为不变，轮胎内气体质量也不变，则根据理想气体状态方程pV=mRT,可知温度升高，气体的压强增大，轮胎与路面接触的面积恒定，故所受压力增大，轮胎就容易爆破。

2-5甲乙的看法都是错误的。甲认为在题目的条件下，质量和体积成正比，体积减少一半质量就减少一半，故他认为压力也就能减少一半。但实际上，抽出的氧气的体积与抽气时的压力、温度有关，故质量变化是非线性的。因此，体积减半，质量不一定减半。而乙则把抽气过程看成是定质量系统经历定温过程处理。所以他认为体积增大一半，压力就减少一半。而抽气过程中，瓶内氧气是变质量的系统，即使把瓶内的氧气与被抽走的氧气看成是一个系统，总质量不变，但是瓶内与抽走的氧气的参数不相同，同样无法按质量的均匀系统进行处理。 2-8()p v c c -差值不变，等于R 。而p

v c c κ=与温度有关系，根据量子力学

原理，根据光谱分析数据，可以得到理想气体比热容与温度的关系式，通常将比热容与温度的函数关系表示为温度的三次多项式，如定压摩尔质量比热容可写成Mc p =a 0+a 1T+a 2T 2+a 3T 3 而Mc v =( a 0-R 0)+a 1T+a 2T 2+a 3T 3,故p v c c κ=

会随温度变化。 2-14温度相同，压力可能不同。

2-15由公式g i =x i M i /M 可知质量成分较大的组成气体，其摩尔成分不

一定较大。

BY 李泽坚 0917030009