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標題:

熱力學第一定律

發問:

雙原子分子(氮氣氫氣)除具有三維的移動自由度外,也具有兩個轉動的自由角度,則定壓比熱與體積比熱得比值為? (93聯合大) 三莫耳的氦氣在絕熱膨脹下,溫度由802K變為505K,則其內能變化為?(91逢甲) 假設氧分子是一理想氣體.若在溫度T時.氣體系統中只含2克分子的氧分子.此系統中內能U為? 克分子定容比熱為?(氣體常數為R)(淡江)

最佳解答:

1.雙原子分子(N2,H2)除具有三維的移動自由度外,也具有兩個轉動的自由角度,則定壓比熱與體積比熱得比值為? (93聯合大)Ans:查詢熱力學課本.雙原子分子的k=1.4 =>Cp/Cv=k=1.4 2.N=3(moles)He在絕熱膨脹下,溫度由T1=802K變為T2=505K,則其內能變化為?(91逢甲)Ans:R=氣體常數=Ru/M=8.31/0.04=207.75(J/mol.k)k=絕熱係數=單原子1.5Cv=R/(k-1)=207.75/0.5=415.5(J/mol.k)U=N*Cv*(T2-T1)=3*415.5*(505-802)=-370200(J) 3.假設O2是一理想氣體.若在溫度T時.氣體系統中只含N=2克分子的氧分子.此系統中內能U為? 克分子定容比熱為?(氣體常數為R)(淡江)Ans:R=氣體常數=Ru/M=8.31/0.32=26(J/mol.k)k=絕熱係數=雙原子1.4Cv=R/(k-1)=26/0.4=64.9(J/mol.k)U=N*Cv*(T+273)=2*64.9*(T+273)=129.8*(T+273)(J) 2014-04-09 07:31:47 補充：因為Ru=J/mol.k; R=J/kg.k; 所以(2)修正如下: k=絕熱係數=單原子1.5 Cv=Ru/(k-1) =8.314/0.5 =16.628(J/mol.k) U=N*Cv*(T2-T1) =3*16.628*(505-802) =-14816(J) 2014-04-09 07:33:47 補充：修正(3): k=絕熱係數=雙原子1.4 Cv=Ru/(k-1) =8.314/0.4 =20.785(J/mol.k) U=N*Cv*(T+273) =2*20.785*(T+273) =41.57*(T+273)(J)

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