热学第二版第7、8、9章练习题

一、选择题

1.在玻璃管的两端，如图1所示，各有一半径不同的肥皂泡，当打开管子的活塞时，（ D ） A）每一肥皂泡都变大 B）每一肥皂泡都变小 C） 大的变小，小的变大 D）大的变大，小的变小

图1 E） 维持原样没有变化

2.如果某种物质在凝固时体积变大，则它的熔点随外界压强的增加而：（A） A）降低 （B）升高 C）不变 D）不能确定 E）根据其质量确定

3.由杜隆珀蒂定律可知，在足够高的温度下，任何固体的摩尔热容都趋近于一个值，这个值是（ C ）

A）R B）2R C）3R D）4R

4.如图2所示的三相图中，下列哪一种叙述是正确的（E） P L K A）点K代表三相点 B）点O代表临界点

C）OK表示物质的熔解曲线 D）O点以上，气液之间的区别消失

O S E）OS表示了固气两相平衡共存的状态

0 T 图2 5.当水处在三相点时，保持压强不变，升高温度，物态将变为（ C ） A) 固态 B) 液态 C) 气态 D) 三相共存 6. 杜隆-珀替定律中涉及到的能量形式是（D）

A）平动动能 B）转动动能 C）振动动能 D）振动能量 二、简答题

1. 何谓杜隆－珀蒂定律？它的适用范围如何？

对固体来说，摩尔热容Cm就是升高（或降低）1C时每1mol质量的固体所增加（或减少）的振动能量，即Cm?0dU0 ?3R?25J?mol?1?K?1。它的使用条件是在充分高的温度下。

dT2. 一球形肥皂泡，如图3所示，内、外半径的差别可忽略，那么pA?pB

应为多少？试证明之。

?4?。 ??3分 rpB pA

图3

证明：设液膜内的压强为pC，

2?， r2?， pC?pB??r?r?r?，

4?所以pA?pB??

r则pA?pC??

3. 什么是相？

所谓相，指的是系统中物理性质均匀的部分，它和其他部分之间有一定的分界面隔离开来。

4. 晶体中粒子的结合力通常有五种，它们分别是什么？

晶体粒子中的结合力通常有五种，它们分别是离子键、共价键、范德瓦尔斯键、金属键和氢键。

5. 用公式表示克拉珀龙方程，并说明其中每个符号各表示什么物理量？

dpldp，其中为相平衡曲线的斜率，l为相变潜热，T为相变温度，(v2?v1)?dTT(v2?v1)dT为相变时相体积的变化

6. 一半径为r的毛细管插入水中，如右图4所示． E、A之间的高度差为h，问A、B、C、D、E 各点的压强多大？（p0、?已知，C、B之间， E、D之间的高度差可以忽略）

Ｅ．． ＢＤ ．Ｃ ． ． Ｂ Ａ 图4

pA?p0?2?2?，pE?p0 ??gh?p0，pB?p0，pc?p0，pD?p0?rr7. 两铅直玻璃平板部分进入水中，间距为d，水的表面张力系数为?， 接触角??0，水的密度为?，重力加速度为g则水面上升的高度多少？ 简单证明之（见课本P259例题4）

8.毛细现象中液面上升高度与接触角?、表面张力系数?的关系是什么？ 简单证明之（如图5所示）（见课本P258证出8.15式即可）

三、计算题

1、如图6所示的U形管中注以水。设半径较小的毛细管A的 内径为r?5.0?10?5h ? 图5

r A

h B

R m，半径较大的毛细管B的内径为

R?2.0?10?4m，求两管水面的高度差h．水的表面张力

系数为a?7.3?10Ｎ/m． 解：由题意得:p0??2图6

2?2??p0???gh ??2分 Rr?h?2?11(?) ??2分 ?grR2?112?7.3?10?211?h?(?)?(?)?0.22m ??1分

?grR103?9.85.0?10?52.0?10?4

37542、固态氨的蒸气压方程和液态氨的蒸气压方程分别为lnp?23.3?和

T3063。式中p是以mmHg表示的蒸气压。求：(1) 三相点的压强和温度；lnp?19.49?T(2) 三相点处汽化热、熔解热和升华热。

解:（1）在三相点处,汽液固三相平衡共存,固态氨和液态氨的蒸气压相等,

即： lnp?23.3?37543063 ?19.49?TtrTtr 解得Ttr?181.4?，

lnptr?23.3?3754?2.61，?ptr?13.5mmHg 181.4（2）当v2??v1，且气相可看做理想气体时的蒸汽压方程为

lnp??l?c RTl3063?1 TRT4将上式与液态氨的蒸汽压方程比较得:

所以熔解热为l1?3063R?2.45?10J/mol,

同理可得升华热为l2?3754R?3.12?10J/mol

在相点处熔解热等于升华热与汽化热之差:l3?l2?l1?6.7?10J/mol

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