计算题

一定量的某单原子分子理想气体装在封闭的汽缸里．此汽缸有可活动的活塞（活塞与气缸壁之间无摩擦且无漏气）．已知气体的初压强p₁=1atm，体积V₁=1L，现将该气体在等压下加热直到体积为原来的两倍，然后在等体积下加热直到压强为原来的2倍，最后作绝热膨胀，直到温度下降到初温为止，
（1） 在p－V图上将整个过程表示出来．                         
（2） 试求在整个过程中气体内能的改变．                             
（3） 试求在整个过程中气体所吸收的热量．（1atm＝1.013×10⁵Pa）                      
（4） 试求在整个过程中气体所作的功．

问答题0.02 kg的氦气（视为理想气体），温度由17℃升为27℃．若在升温过程中， （1） 体积保持不变； （2） 压强保持不变； （3） 不与外界交换热量；试分别求出气体内能的改变、吸收的热量、外界对气体所作的功． （普适气体常量R =8.31J.mol-1.K-1）

问答题一定量的单原子分子理想气体，从初态A出发，沿图示直线过程变到另一状态B，又经过等容、等压两过程回到状态A．                        （1） 求A→B，B→C，C→A各过程中系统对外所作的功W，内能的增量E以及所吸收的热量Q．              （2） 整个循环过程中系统对外所作的总功以及从外界吸收的总热量（过程吸热的代数和）．

问答题温度为25℃、压强为1atm的1mol刚性双原子分子理想气体，经等温过程体积膨胀至原来的3倍．（普适气体常量R＝8.31J.mol-1.K-1，ln3=1.0986）   （1） 计算这个过程中气体对外所作的功．                          （2） 假若气体经绝热过程体积膨胀为原来的3倍，那么气体对外作的功又是多少？

问答题两个长圆筒共轴套在一起，两筒的长度均为L，内筒和外筒的半径分别为R1和R2，内筒和外筒分别保持在恒定的温度T1和T2，且T1>T2，已知两筒间空气的导热系数为K，试证明：每秒由内筒通过空气传到外筒的热量为：。

问答题两个长为100cm，半径分别为10.0cm和10.5cm的共轴圆筒套在一起，其间充满氢气，若氢气的沾滞系数为η=8.7×10-6NS m2，问外筒的转速多大时才能使不动的内筒受到107dyn的作用力？