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1、第12章气体动理论作业一、教材:选择填空题1,2,4计算题:14,16,20,21二、附加题(一)、选择题1、某种理想气体,体积为V,压强为p,绝对温度为T,每个分子的质量为m,R为普通气体常数,N0为阿伏伽德罗常数,则该气体的分子数密度n为A(A)pN0/(RT).(B)pN0/(RTV).(C)pmN0/(RT).(D)mN0/(RTV).2、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m,k为玻耳兹曼常量,R为摩尔气体常量,则该理想气体的分子数为:B(A)pV/m.(B)pV/(kT).(C)pV/(RT).(D)pV/(mT).3、两瓶质量
2、密度相等的氮气和氧气(氮气和氧气视为理想气体),若它们的方均根速率也相等,则有:C(A)它们的压强p和温度T都相等.(B)它们的压强p和温度T都都不等.(C)压强p相等,氧气的温度比氮气的高.(D)温度T相等,氧气的压强比氮气的高.(二)、计算题1、将1mol温度为T的水蒸气分解为同温度的氢气和氧气,求氢气和氧气的内能之和比水蒸气的内能增加了多少?(所有气体分子均视为刚性分子)解:1molH2O的内能分解成1molH20.5molO22、一瓶氢气和一瓶氧气温度相同.若氢气分子的平均平动动能为6.21×10-21J,求:(1)氧气分子的平均平动动能和方均根速率;(
3、2)氧气的温度解:(1)因为和所以(2)3、设一理想气体系统由N个同种气体分子组成,其速率分布函数为:式中为已知速率值,a为待求常数求:(1)用已知值表示常数a;(2)分子的最概然速率;(3)N个分子的平均速率;(4)速率在0到之间的分子数;(5)速率在到之间分子的平均速率。解:(1)有归一化条件(2)当时,为最大值所以(3)(4)(5)4、在相同温度下,2摩尔氢气和1摩尔氦气分别放在两个容积相同的容器中。试求两气体(1)分子平均平动动能之比;(2)分子平均总动能之比;(3)内能之比;(4)方均根速率之比;(5)压强之比;(6)密度之比.解因为氢气的自由度i=5
4、;氦气的自由度i=3(1)(2)(3),(4),(5),(6),5、已知是气体速率分布函数。N为总分子数,n为单位体积内的分子数,为最概然速率。试说明以下各式的物理意义。解(1)表示分布在范围内的分子数(2)表示范围内的分子数占总分之数的百分比(3)表示速率在之间的分子数(4)表示速率大于的分子数(5)表示速率区间的分子数占总分子数的百分率(6)表示速率在区间内的分子数占总分之数的百分比.(7)表示分布在速率区间的分子数在总分子数中占的百分率(8)表示分子平动动能的平均值.(9)表示速率大于v0的那些分子的平均速率第13章热力学基础作业一、教材:选择填空题1~6
5、;计算题:14,15,23,二、附加题(一)、选择题1、摩尔数相同的两种理想气体,一种是氦气,一种是氢气,都从相同的初态开始经等压膨胀为原来体积的2倍,则两种气体A(A)对外做功相同,吸收的热量不同.(B)对外做功不同,吸收的热量相同.(C)对外做功和吸收的热量都不同.pVOⅠⅡ(D)对外做功和吸收的热量都相同.2、如图所示的是两个不同温度的等温过程,则A(A)Ⅰ过程的温度高,Ⅰ过程的吸热多.(B)Ⅰ过程的温度高,Ⅱ过程的吸热多.(C)Ⅱ过程的温度高,Ⅰ过程的吸热多.(D)Ⅱ过程的温度高,Ⅱ过程的吸热多.3、1mol理想气体从p-V图上初态a分别经历如图所示的(
6、1)或(2)过程到达末态b,已知TaQ2>0.(B)Q2>Q1>0.(C)Q20.4、某理想气体,初态温度为T,体积为V,先绝热变化使体积变为2V,再等容变化使温度恢复到T,最后等温变化使气体回到初态,则整个循环过程中,气体:A(A)向外界放热.(B)从外界吸热.(C)对外界做正功.(D)内能减少(二)、计算题1、一定量的理想气体,其体积和压强依照V=的规律变化,其中a为已知常数,求:(1)气体从体积V1膨胀到V2所作的功;(2)体积为V1时的
7、温度T1与体积为V2时的温度T2之比.解:(1)因为V=,所以(2)T(K)V(10-2m3)Oabc122、1mol单原子分子理想气体的循环过程如图的T—V图所示,其中c点的温度为Tc=600K,试求:(1)ab、bc、ca各个过程系统与外界交换的热量;(2)循环的效率.解:(1)a-b等压过程因为等压所以b-c等体过程c-a等温过程(2)3、如图为一循环过程的T-V图线。该循环的工作物质为nmol的理想气体,CV和g均已知且为常数。已知a点的温度为T1,体积为,b点的体积为,ca为绝热过程,求:(1)c点的温度;(2)循环的效率.解:(1)ca为绝热过程(2
8、)a-b等温过程b-c等
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