大学物理(下) 第10章 气体分子动理论

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1、大学物理气体分子动理论大作业解答一、选择题(A)保持压强和温度不变同时减小体积；(B)保持体积和温度不变同时增大压强；(C)保持体积不变同时增大压强降低温度；(D)保持温度不变同时增大体积降低压强。()D1．一定量的理想气体可以：(B)(C)(D)()2．设某理想气体体积为V，压强为P，温度为T，每个分子的质量为μ，玻尔兹曼常数为k，则该气体的分子总数可以表示为：C3．关于温度的意义，有下列几种说法：气体的温度是分子平均平动动能的量度；气体的温度是大量气体分子热运动的集体表现，具有统计意义；温度的高低反映物质内部分子运动剧烈程度的不同；从微观上看，气体的

2、温度表示每个气体分子的冷热程度；上述说法中正确的是：()（A）(1)、（2）、（4）.（B）(1)、（2）、（3）.（C）(2)、（3）、（4）.（D）(1)、（3）、（4）.B(C)5．两容积不等的容器内分别盛有可视为理想气体的氦气和氮气，如果它们的温度和压强相同，则两气体：()(A)单位体积内的分子数必相同；(B)单位体积内的质量必相同；(C)单位体积内分子的平均动能必相同；(D)单位体积内气体的内能必相同。A6、质量一定的某种理想气体，其状态参量为压强、体积和温度，若(A)其中某一个状态量发生变化，其内能一定变化；(B)其中某两个状态量发生变化，其内

3、能一定变化；(C)这三个状态量都发生变化，其内能才能变化；(D)只要温度发生变化，其内能一定发生变化。()D7．在标准状态下，体积比为1:2的氧气和氦气（均视为理想气体）相混合，混合气体中氧气和氦气的内能之比为：(A)1:2(B)5:3(C)5:6(D)10:3()C8.体积恒定时，一定量理想气体的温度升高，其分子的：(A)平均碰撞次数将增大(B)平均碰撞次数将减小(C)平均自由程将增大(D)平均自由程将减小()A二、填充题1．设氢气在27C时，每立方厘米内的分子数为个，则氢气分子的平均平动动能为；作用在容器壁上的压强为。2．下面给出理想气体状态方程的几

4、种微分形式，指出它们各表示什么过程。（1）表示过程；（2）表示过程；（3）表示过程。等压等体等温3．容积为10升的容器中储有10克的氧气。若气体分子的方均根速率,则此气体的温度K；压强Pa。4624．现有两条气体分子速率分布曲线（1）和（2），如图所示。若两条曲线分别表示同一种气体处于不同温度下的速率分布，则曲线表示气体的温度较高;若两条曲线分别表示同一种温度下氢气和氧气的速率分布，则曲线表示氧气的速率分布。（2）（1）（1）（2）v0f(v)5．在室温27C下，1mol氢气和1mol氧气的内能比为；1g氢气和1g氧气的内能比为。1∶116∶16．理想气体的

5、内能是的单值函数。表示；表示；表示。温度分子的平均动能1mol理想气体分子的内能mKg理想气体分子的内能7．氮气在标准状态下的分子平均碰撞次数为，分子平均自由程为，若温度不变，气压降为0.1atm，则分子平均碰撞次数变为；分子平均自由程变为。8．1mol氢气在时体积为，当温度升高到时，它的体积增大到。则氢气在此过程中的熵为。等体升温：等温膨胀：三、计算题1．两个完全相同的容器分别盛有氢气和氦气。如果两种气体的压强、温度相等，求它们的质量比和内能比。解：两种气体p、V、T都相等即所以质量比内能比为2．一容器内储有氧气，当温度27C时测得其压强，试求：1mm-3

6、（1）中有多少氧气分子？（2）分子平均平动动能；（3）分子平均速率；（4）分子间平均距离；（5）分子平均碰撞频率；（6）分子平均自由程。已知氧气的摩尔质量，氧分子的质量，并设氧分子的有效直径。解：（1）（1）中有多少氧气分子？（2）分子平均平动动能；（3）分子平均速率；（4）分子间平均距离；（5）分子平均碰撞频率；（6）分子平均自由程。解：（2）分子的平均平动动能为（3）（4）平均每个分子占据的空间为1/n，设此空间为正方体。（1）中有多少氧气分子？（2）分子平均平动动能；（3）分子平均速率；（4）分子间平均距离；（5）分子平均碰撞频率；（6）分子平均自由程。

7、解：（5）分子平均碰撞频率为（6）分子平均自由程解：（1）3．体积为的双原子理想气体分子，其内能为。（1）试求气体的压强；（2）若分子总数为个，求分子的平均平动动能和气体的温度。；3．体积为的双原子理想气体分子，其内能为。（1）试求气体的压强；（2）若分子总数为个，求分子的平均平动动能和气体的温度。；解：（2）解：4．．有N个气体分子，其速率分布如图所示。当时，粒子的数目为零。（1）求常数a；（2）求速率在～之间的分子数；（3）求分子的平均速率。Of（v）v（1）解：4．．有N个气体分子，其速率分布如图所示。当时，粒子的数目为零。（1）求常数a；（2）求速率在

8、～之间的分子数；（3）求分子的平均速率