《大学物理学》气体的动理论部分练习题(马解答)

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1、合肥学院《大学物理Ⅰ》自主学习材料《大学物理学》气体的动理论学习材料可能用到的数据：；；。一、选择题12-1．处于平衡状态的一瓶氮气和一瓶氦气的分子数密度相同，分子的平均平动动能也相同，则它们(C)（A）温度，压强均不相同；（B）温度相同，但氦气的压强大于氮气的压强；（C）温度，压强都相同；（D）温度相同，但氦气的压强小于氮气的压强。【分子的平均平动动能，仅与气体的温度有关，所以两瓶气体温度相同；又由公式，为气体的分子数密度，知两瓶气体的压强也相同】2．容器中储有一定量的处于平衡状态的理想气体，温度为T，分子质量为，则分子速度在x方向的分量平均值为：（根据理想气体分子模型

2、和统计假设讨论）(D)（A）=；（B）=；（C）=；（D）=0。【大量分子在做无规则的热运动，某一的分子的速度有任一可能的大小和方向，但对于大量分子在某一方向的平均值应为0】3．若理想气体的体积为V，压强为P，温度为T，一个分子的质量为，为玻耳兹曼常量，为摩尔气体常量，则该理想气体的分子数为(B)（A）；（B）；（C）；（D）。【由公式判断，所以分子数密度为，而气体的分子数为】4．根据气体动理论，单原子理想气体的温度正比于(D)（A）气体的体积；（B）气体分子的压强；（C）气体分子的平均动量；（D）气体分子的平均平动动能。【见第1题提示】5．有两个容器，一个盛氢气，另一个

3、盛氧气，如果两种气体分子的方均根速率相等，那么由此可以得出下列结论，正确的是(A)（A）氧气的温度比氢气的高；（B）氢气的温度比氧气的高；（C）两种气体的温度相同；（D）两种气体的压强相同。【提示：方均根速率的公式，由于，所以】12-2．三个容器A、B、C中装有同种理想气体，其分子数密度n相同，而方均根速率之比为，则其压强之比为(C)（A）；（B）；（C）；（D）。气体的动理论-8合肥学院《大学物理Ⅰ》自主学习材料【提示：由，知，又由公式，有，所以】7．在一定速率附近麦克斯韦速率分布函数的物理意义是：一定量的气体在给定温度下处于平衡态时的(D)（A）速率为的分子数；（B）

4、分子数随速率的变化；（C）速率为的分子数占总分子数的百分比；（D）速率在附近单位速率区间内的分子数占总分子数的百分比。【提示：麦克斯韦速率分布函数，表示速率在附近的速率区间内的分子数占总分子数的百分比】12-4．已知n为单位体积分子数，为麦克斯韦速率分布函数，则表示(B)（A）速率在附近区间内的分子数；（B）单位体积内速率在区间内的分子数；（C）速率在附近区间内的分子数占总分子数的百分比；（D）单位时间内碰到单位器壁上，速率在区间内的分子数。【提示：麦克斯韦速率分布函数，而，有，表示单位体积内速率在附近的速率区间内的分子数】9．如果氢气和氦气的温度相同，摩尔数也相同，则(

5、B)（A）这两种气体的平均动能相同；（B）这两种气体的平均平动动能相同；（C）这两种气体的内能相等；（D）这两种气体的势能相等。【提示：气体的平均动能和气体的平均平动动能不是一回事，氢气是双原子分子，氦气是单原子分子，显然氢气多两个转动自由度，所以氢气的平均动能较大，体现在氢气的内能较大，但温度只与气体的平均平动动能有关】10．已知氢气和氧气的温度相同，摩尔数也相同，则(D)（A）氧分子的质量比氢分子大，所以氧气的压强一定大于氢气的压强；（B）氧分子的质量比氢分子大，所以氧气的数密度一定大于氢气的数密度；（C）氧分子的质量比氢分子大，所以氢分子的速率一定大于氧分子的速率；

6、（D）氧分子的质量比氢分子大，所以氢分子的方均根速率一定大于氧分子的方均根速率。【提示：由题意，氢气和氧气不同的是其摩尔质量，，由公式，所以；某一分子的速率可能有任一方向和任一大小，只能比较统计值；由公式知】11．两种不同的理想气体，若它们的最概然速率相等，则它们的(A)（A）平均速率相等，方均根速率相等；（B）平均速率相等，方均根速率不相等；气体的动理论-8合肥学院《大学物理Ⅰ》自主学习材料（C）平均速率不相等，方均根速率相等；（D）平均速率不相等，方均根速不率相等。【提示：三个统计速率分别为，，】12．在℃时，单原子理想气体的内能为(D)（A）部分势能和部分动能；（B

7、）全部势能；（C）全部转动动能；（D）全部平动动能。【提示：气体的平均动能和气体的平均平动动能不是一回事，温度只与气体的平均平动动能有关，内能包括气体分子的所有平均动能；单原子理想气体只有三个平动自由度，没有转动自由度，另外，理想气体模型不考虑分子势能】13．一摩尔双原子刚性分子理想气体，在下从上升到时，内能的增量为(C)（A）23J；（B）46J；（C）2077.5J；（D）1246.5J。【提示：利用】14．一容器内装有个单原子理想气体分子和个刚性双原子理想气体分子，当系统处在温度为的平衡态时，其内能为：(C)（A）；（B