大学物理热力学基础的一道题64g氧气的温度由237k上升到323k,在以下过程中（1）保持体积不变；（2）保持压强不变.分别计算氧气各吸收了多少热量,增加了多少内能,对外做了多少功.（请帮忙写出解题的完整过程）
2019-04-19
大学物理热力学基础的一道题
64g氧气的温度由237k上升到323k,在以下过程中（1）保持体积不变；（2）保持压强不变.分别计算氧气各吸收了多少热量,增加了多少内能,对外做了多少功.（请帮忙写出解题的完整过程）
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在室温以上,氧气都可视为理想气体,如此,其内能就只与温度有关,即U=(5/2)NkT.题中的内能增量不论是等容还是等压都是一样的,即ΔU=(5/2)Nk*ΔT=(5/2)Nk(T'-T)=(5/2)[(64/32)*6.02e23](1.38e-23)(323-237)=3572(J).
1）等容时,ΔW=0.由热力学第一定律ΔU=ΔQ+ΔW得：ΔQ=ΔU-ΔW=ΔU=3572(J).
2）等压时,PV=nRT,PV'=nRT',nR=Nk,所以,气体膨胀对外做功ΔW'=P*ΔV=nR*ΔT=Nk(T'-T)=1429(J).外界对气体做功ΔW=-ΔW'.由热力学第一定律ΔU=ΔQ+ΔW得：ΔQ=ΔU-ΔW=ΔU+ΔW'=5001(J).
在室温以上,氧气都可视为理想气体,如此,其内能就只与温度有关,即U=(5/2)NkT.题中的内能增量不论是等容还是等压都是一样的,即ΔU=(5/2)Nk*ΔT=(5/2)Nk(T'-T)=(5/2)[(64/32)*6.02e23](1.38e-23)(323-237)=3572(J).
1）等容时,ΔW=0.由热力学第一定律ΔU=ΔQ+ΔW得：ΔQ=ΔU-ΔW=ΔU=3572(J).
2）等压时,PV=nRT,PV'=nRT',nR=Nk,所以,气体膨胀对外做功ΔW'=P*ΔV=nR*ΔT=Nk(T'-T)=1429(J).外界对气体做功ΔW=-ΔW'.由热力学第一定律ΔU=ΔQ+ΔW得：ΔQ=ΔU-ΔW=ΔU+ΔW'=5001(J).