吉林大学大学物理气体作业答案.ppt

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1、第五章气体动理论一、选择题1.两瓶不同种类的气体，其分子的平均平动动能相等，但分子密度不同，则A．温度相同，压强相同B．温度不同，压强相同C．温度相同，压强不同D．温度不同，压强不同2．一定量的理想气体，当温度不变、体积增大时，分子的平均碰撞次数和平均自由程的变化情况为A．减小，不变;B．减小，增加;C．增加，减小;D．增加，增加;3.温度为T时1摩尔理想气体的内能为A．B．C．D．4．三个容器A、B、C装有同种理想气体，其分子数密度相同，而方均根速率之比为1:2:4，则其压强之比PA:PB:PC为：A．1:2:4B．4:2:1C．1:4:1

2、6D．1:4:85．在一封闭容器内，理想气体分子的平均速率提高为原来的2倍，则A.温度和压强都提高为原来的2倍B.温度为原来的2倍，压强为原来的4倍C.温度为原来的4倍，压强为原来的2倍D.温度和压强都为原来的4倍A．B．C.D.6．三个容器A、B、C装有同种理想气体，其分子数密度之比为nA：nB：nC＝4：2：1，方均根速率比为＝1:2:4，则其压强之比PA:PB:PC为A.1:2:4B.4:2:1C.1:1:1D.4:1:1/47．把内能为E1的1mol氢气和内能为E2的1mol氦气相混合，在混合过程中与外界不发生任何能量交换。若这两种气

3、体视为理想气体，那么达到平衡后，混和气体的温度为8.C.9.B.A．B．10.两种不同的理想气体，若它们的最可几速率相等，则它们的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，方均根速率不相等11．已知分子总数为N，它们的速率分布函数为f（V），则速率分布在V1～V2区间内的分子的平均速率为C．D．12.D.速率大于和小于v0分子数各占一半。13.A.14.一定质量的理想气体，保持体积不变，当温度升高时，则分子的平均碰撞次数Z和平均自由程的变化情况为A增加不变B增加增加

4、C增加减小D减小增加二、填空题1．麦克斯韦分子速率分布函数f（v）必须满足条件，此条件的物理意义是:分子速率处于0~∞区间的分子数占总分子数的百分比为1.3．某种气体分子在温度T1时的方均根速率等于温度为T2时的平均速率，则T2/T1为2．若为气体分子速率分布函数，N气体分子总数，m分子质量，则物理意义为速率在之间的分子平动动能之和。4．用总分子数N、气体分子速率v和速率分布函数f（v），表示下列各量：（1）速率大于v0的分子为。（2）速率大于v0的那些分子的平均速率为5．对于处在平衡态下温度为T的理想气体，kT/2的物理意义是:分子的任何一

5、种热运动形式的每一个自由度均具有kT/2的平均能量(平均动能).（k为玻耳兹曼常量）6.自由度为i的一定量刚性分子理想气体，当其体积为V、压强为P时,其内能E=7．有两条气体速率分布曲线为①和②a、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，则曲线表示的气体温度较高。b、若两条曲线分别表示同一温度下的氢气和氧气的速率分布，则曲线表示氧气的速率分布曲线。128．某理想气体的定压摩尔热容量为求它在273K时分子平均转动动能则转动自由度为2（1）分布函数表达式；（2）常数以表示式；（3）速率0~之间、1.5~2之间的粒子数；（4）速率在0

6、~之间粒子的平均速率。解（1）由速率分布图可知，在之间1．设某系统由N个粒子组成，粒子速率分布如图所示．求（2）常数以表示式；1．设某系统由N个粒子组成，粒子速率分布如图所示．求（2）系统的粒子总数N等于曲线下面积，有或：由归一化条件（3）速率在0~之间粒子数速率在1.5~2之间的粒子数（4）速率在0~之间粒子的平均速率。2．某气体的温度T＝273K，压强P=1.00×103Pa密度ρ＝1.24×10-2kg•m-3。(1)求气体的摩尔质量；(2)求气体分子的方均根速率；(3)容器单位体积内分子的总平动动能。解(1)(2)(3)解:3．在封闭

7、容器中，一定量N2理想气体温度升高到原来5倍时，气体系统分解为N原子理想气体，此时系统的内能为原来的多少倍？（不考虑振动）4．一容器被中间隔板分成相等两半，一半装氦气，温度250K，另一半装氧气，温度310K。二者压强相等。求去掉隔板后两种气体的混合温度。解混合前后系统能量守恒，有5.飞机起飞前，舱中压力计指示为1个大气压，温度为27摄氏度，起飞后，压力计指示为0.8大气压，温度不变，试计算飞机距地面的高度。解：得:6.（1）求氮气在标准状态下的平均碰撞频率；（2）若温度不变，气压降到1.33×10-4Pa，平均碰撞频率为多少（分子有效直径1

8、0-10m）?解（1）氮气在标准状态下的平均碰撞频率（2）温度不变，气压1.33×10-4Pa，为=0.714s－1