由電子槍發(fā)出一束電子射入壓強(qiáng)為p的氣體。在電子槍前相距x處放置一收集電極,用來(lái)測(cè)定能自由通過(即不與氣體分子相碰)這段距離的電子數(shù)。已知電子槍發(fā)射電子流強(qiáng)度為100μA(微安)當(dāng)氣壓p=100N/m2,x=10cm時(shí),到達(dá)收集極的電子流強(qiáng)度為37μA。
(1)電子的平均自由程為多大?
(2)當(dāng)氣壓降到50N/m2時(shí),到達(dá)收集極的電子流為多大?
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在平壁和圓筒壁的外層增加一層保溫材料,是否一定減少散熱損失,為什么?
汽缸內(nèi)有一種剛性雙原子分子的理想氣體,若經(jīng)過準(zhǔn)靜態(tài)絕熱膨脹后氣體的壓強(qiáng)減少了一半,則變化前后氣體的內(nèi)能之比 E1∶E2=?
一定量的理想氣體,從A態(tài)出發(fā),經(jīng)p-V圖中所示的過程到達(dá)B態(tài),試求在這過程中,該氣體吸收的熱量.
一卡諾循環(huán)的熱機(jī),高溫?zé)嵩礈囟仁?00K.每一循環(huán)從此熱源吸進(jìn)100J熱量并向一低溫?zé)嵩捶懦?0J熱量.求:(1)低溫?zé)嵩礈囟龋唬?)這循環(huán)的熱機(jī)效率.
如圖所示,AB、DC是絕熱過程,CEA是等溫過程,BED是任意過程,組成一個(gè)循環(huán)。若圖中EDCE所包圍的面積為70 J,EABE所包圍的面積為30 J,過程中系統(tǒng)放熱100 J,求BED過程中系統(tǒng)吸熱為多少?
比熱容比γ=1.40的理想氣體,進(jìn)行如圖所示的ABCA循環(huán),狀態(tài)A的溫度為300K. (1) 求狀態(tài)B、C的溫度; (2) 計(jì)算各過程中氣體所吸收的熱量、氣體所作的功和氣體內(nèi)能的增量. (普適氣體常量R=8.31J.mol-1.K-1)
氣缸內(nèi)貯有36g水蒸汽(視為剛性分子理想氣體),經(jīng)abcda循環(huán)過程如圖所示.其中a-b、c-d為等體過程,b-c為等溫過程,d-a為等壓過程.試求: (1)d-a過程中水蒸氣作的功Wda(2)a-b過程中水蒸氣內(nèi)能的增量Eab(3)循環(huán)過程水蒸汽作的凈功W(4)循環(huán)效率(注:循環(huán)效率=W/Q1,W為循環(huán)過程水蒸汽對(duì)外作的凈功,Q1為循環(huán)過程水蒸汽吸收的熱量,1atm= 1.013×105Pa)
1 mol理想氣體在T1=400K的高溫?zé)嵩磁cT2=300K的低溫?zé)嵩撮g作卡諾循環(huán)(可逆的),在400K的等溫線上起始體積為V1=0.001m3,終止體積為V2=0.005 m3,試求此氣體在每一循環(huán)中 (1) 從高溫?zé)嵩次盏臒崃縌1 (2) 氣體所作的凈功W (3) 氣體傳給低溫?zé)嵩吹臒崃縌2
有1mol剛性多原子分子的理想氣體,原來(lái)的壓強(qiáng)為1.0atm,溫度為27℃,若經(jīng)過一絕熱過程,使其壓強(qiáng)增加到16atm.試求: (1) 氣體內(nèi)能的增量; (2) 在該過程中氣體所作的功; (3) 終態(tài)時(shí),氣體的分子數(shù)密度. ( 1atm= 1.013×105Pa,玻爾茲曼常量k=1.38×10-23J·K-1,普適氣體常量R=8.31J·mol-1·K-1)
0.02 kg的氦氣(視為理想氣體),溫度由17℃升為27℃.若在升溫過程中,(1) 體積保持不變;(2) 壓強(qiáng)保持不變;(3) 不與外界交換熱量;試分別求出氣體內(nèi)能的改變、吸收的熱量、外界對(duì)氣體所作的功. (普適氣體常量R =8.31J.mol-1.K-1)