物理高手 大一普物解題 - 三鶯

路過手癢，答案作法不保證正確
請自行查證～謝謝！歡迎板友不吝指教！
就到第 7題，我欠一堆讀書債沒還
剩下請其他板友協助

1.http://ppt.cc/zkJj

0→75 Celsius degree
L'＝（1+0.0012）L
∵（1+ε）^3≒1+3ε
∴V'＝（1+0.0012*3）V
D ＝M/V
→D'＝M/V'＝M/（1+0.0012*3）V≒（1-0.0012*3）D →0.36％

2.http://ppt.cc/Ddfw

（a）0→40min
△H＝0.569*3031*（290-280）＝K*40
∴Absorption rate（K）＝0.569*3031*0.25 J/min

Fusion energy（K_f）
0.569*K_f＝K*30，K_f＝22732.5 J/kg

（b）70→90min
Specific heat（frozen phase）＝S_f
△H＝K*20＝0.569*（280-260）*S_f
S_f＝757.75 J/kg．K

3.http://ppt.cc/fGmH

Vaporation heat of water＝539 Cal/g

Environment transfer is negletabl; thus have the following:
△H＝380*（T-100）*0.0923
＝120*（100-20）*0.0923+ 120*（100-20）*1+ 539*7.26
copper bowl water

For water :120*（100-20）*1+ 539*7.26＝13513.14
For copper bowl:120*（100-20）*0.0923 ＝886.08
T＝511 Celsius degree

4.http://ppt.cc/MPFR

Application of law of thermodynamics
△E＝△Q- △W＝△Q'- △W'

（a）Path iaf＝Path ibf →50.5- 21.4＝37.0- W'
W'＝7.9 Cal
（b）Path fi＝-（Path iaf）→For the opposite direction
∴-（50.5- 21.4）＝14.2+ Q'
Q'＝-43.3 Cal
（c）E_int（f）- E_int（i）＝Q- W →First law！
∴E_int（f）＝E_int（i）+ Q- W＝40.5 Cal
（d）E_int（b）＝22.5
＠For path ib, it an iso-pressure procedure
All energy is used as W（△E＝0）, Q_ib＝W_ib＝11.1
＠For path bf, it an iso-volume procedure
All energy is turned to be internal energy, Q_bf＝E_bf＝18.0

5.http://ppt.cc/CcUO

nRT
For isothermal process △E＝0, P=-----
V

╭ 0.31 ╭0.31 nRT 0.31
∴W＝△Q＝│ PdV＝│ -----dV＝nRT．ln（----------）
╯ 0.31*2/3 ╯0.31*2/3 V 0.31*2/3
6
1280*---＝0.9*8.314*0.4054*T →T＝351.6 K
5

6.http://ppt.cc/6~yO

Application of law of thermodynamics
△E＝△Q- △W＝△Q'- △W'

（a）23.3＝△E+ P△V＝△E+ （1.1*1.01*10^5）*（25*10^-6）
For 1 atm＝1.01*10^5 Nt/m^2
→△E＝23.3- 2.7775＝20.5 J
（b）n＝3.8*10^-3 mol
＠Constant P, △Q＝△E+ P△V＝△E+ nR△T
2.7775＝ （3.8*10^-3）*8.314*△T, △T＝87.9
23.3
∴C_p＝-------------------＝69.8 J/mol．K
87.9*（3.8*10^-3）
＠Constant V, △Q＝△E
∴C_v＝69.8- 8.314＝61.5 J/mol．K

7.http://ppt.cc/LuIf

dW＝ dQ- dE

3
→dW＝ TdS-（---nR）dT
2
7 2
According to the figure: T＝---T_s－ ---S
6 3
7 2 3
→dW＝（---T_s－ ---S）dS-（---nR）dT
6 3 2

╭13.9 7 2 ╭449 3
→W＝│ （---T_s－ ---S）dS-│ （---nR）dT
╯1/4*13.9 6 3 ╯1/2*449 2

→W＝-1095 J

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