大學(xué)物理二習(xí)題庫2.doc

第10章 氣體動(dòng)理論一、選擇題1. D2. C3. A4. D5. C6. D7. B8. C9. D10. B11. D12. B13. D14. D15. B16. A17. A18. B19. B20. B21. D22. C23. C24. A25. A26. A27. D28. C29. D30. D31. C32. B33. B34. A35. A36. C37. C38. A39. C40. D41. B42. C43. D44. A45. D46. A47. D48. C49. A50. B51. C52. A53. C54. C55. B56. A57. B58. D59. D60. A61. B二、填空題1. 2. 2.3310 3 Pa 3. (1) 沿空間各方向運(yùn)動(dòng)的分子數(shù)目相等 (2) 4. 3.21017 /m35. ，3.3410-96. 3.011023個(gè)7. ，8. 3.441020，1.6 10-5 kgm-3; 2 J9. 62.5%10. 1.39，11. 1.2810-712. p2 / p113. 不變；變大；變大14. 平均平動(dòng)動(dòng)能 15. 1.66%16. Nf (v) dv17. 速率在v1 v2區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比18. 4000 ms-1 , 1000 ms-119. 20. 21. ，22. ，23. 氬，氦24. n f(v)dxdydzdv25.26. 0.663atm27. 28. 29. 5.42107 s-1；610-5 cm30. 2，231. ，三、計(jì)算題A10-3-1圖1. 解：根據(jù)力學(xué)平衡條件可知，左右兩邊氫氣體積相等， 壓強(qiáng)也相等兩邊氣體的狀態(tài)方程為二式相除，得 當(dāng)時(shí)，若兩邊壓強(qiáng)仍相等，則有即，水銀滴將會(huì)向左邊移動(dòng)少許2. 解：，式中P為功率，則 3. 解：由 得 4. 解：(1) 氫核的摩爾質(zhì)量，方均根速率為(2) 氫核的平均平動(dòng)動(dòng)能為5. 解：理想氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，分子數(shù)密度為 個(gè)m-3以500nm為邊長的立方體內(nèi)應(yīng)有分子數(shù)為 N = nV3.36106個(gè)6. 解：(1) (2) (3) 7. 解：據(jù) ， 可得 ，即 = =7.31106 又 4.16104 J及 0.856 ms-18. 解： 個(gè) = 300 K9. 解：(1) 設(shè)分子數(shù)為N, 據(jù) 及 得 (2) 由 得 又因 得 10. 解： p1V=nRT1 p2V=nRT2 11. 解： 得 又 M1+ M25.4 聯(lián)立、式解得 M12.2 kg， M23.2 kg12. 解：(1) 300 K(2) 1.2410-20 J 1.0410-20 J13. 解：(1) (2) (或由pnkT得)14. 解：由 pV=RT和pV=RT 得=由 E(H2)= RT 和 得 = = (p、V、T均相同)， =15. 解：麥克斯韋速率分布為當(dāng)T 300K時(shí)，有對(1) 在附近(2) 在附近在的空氣中，在附近，區(qū)間的分子數(shù)為在10附近，區(qū)間的分子數(shù)為16. 解：速率在之間的分子數(shù)的概率為式中，為麥克斯韋速率分布函數(shù)上式積分運(yùn)算比較復(fù)雜，本題中的速率間隔與之差很小，可以近似地認(rèn)為在這個(gè)速率區(qū)間內(nèi)分布函數(shù)的值不變，因此，上式的計(jì)算可簡化為上式中，kg，分子速率在的分子數(shù)占總分子數(shù)的概率分子速率在的分子數(shù)占總分子數(shù)的概率分子速率在的分子數(shù)占總分子數(shù)的概率 從計(jì)算結(jié)果發(fā)現(xiàn)，分子數(shù)分布區(qū)間比率要比在及之間的比率大，這是為什么呢？讓我們再計(jì)算一下氫氣在300時(shí)的最概然速率便可得到答案分子的最概然速率分布在2170 ms-12180ms-1區(qū)間內(nèi)，從最概然速率的物理意義可知，在相同的速率區(qū)間內(nèi)，包含最概然速率的區(qū)間分子數(shù)比例最大本題的結(jié)果證實(shí)了這一統(tǒng)計(jì)規(guī)律17. 解： 連續(xù)兩次碰撞間的平均時(shí)間間隔為18. 解：(1) 由，得(2) (3) 容器足夠大時(shí)此比真空管線度()大得多，所以空氣分子之間實(shí)際上不可能發(fā)生相互碰撞，而只能和管壁碰撞所以平均自由程就應(yīng)是真空管的線度，即這樣，平均碰撞頻率為19. 解：將人和環(huán)境視為一個(gè)孤立系統(tǒng)，人體向周圍環(huán)境散熱可以設(shè)計(jì)為一個(gè)等溫過程，環(huán)境吸熱也可以設(shè)計(jì)為一個(gè)等溫過程，于是兩個(gè)過程的總熵為20. 解：(1) 的冰化為的水為不可逆過程，為了計(jì)算其熵變，可設(shè)一可逆的等溫過程，于是熵變?yōu)?2) 由玻爾茲曼熵公式可知，熵S與微觀狀態(tài)數(shù)有關(guān)，若已知兩狀態(tài)的熵變，就可求得微觀狀態(tài)數(shù)之比