大學(xué)物理-9習(xí)題九氣體動(dòng)理論

習(xí)題九一、選擇題1用分子質(zhì)量，總分子數(shù)N，分子速率V和速率分布函數(shù)表示的分子平動(dòng)動(dòng)能平MFV均值為（A）；（B）；（C）；（D）0FVD201MFD201MNFDV。012VF2下列對(duì)最概然速率的表述中，不正確的是PV（A）是氣體分子可能具有的最大速率；P（B）就單位速率區(qū)間而言，分子速率取的概率最大；PV（C）分子速率分布函數(shù)取極大值時(shí)所對(duì)應(yīng)的速率就是；FVPV（D）在相同速率間隔條件下分子處在所在的那個(gè)間隔內(nèi)的分子數(shù)最多。P3有兩個(gè)容器，一個(gè)盛氫氣，另一個(gè)盛氧氣，如果兩種氣體分子的方均根速率相等，那么由此可以得出下列結(jié)論，正確的是（A）氧氣的溫度比氫氣的高；（B）氫氣的溫度比氧氣的高；（C）兩種氣體的溫度相同；（D）兩種氣體的壓強(qiáng)相同。4如下圖所示，若在某個(gè)過(guò)程中，一定量的理想氣體的熱力學(xué)能（內(nèi)能）U隨壓強(qiáng)P的變化關(guān)系為一直線（其延長(zhǎng)線過(guò)UP圖的原點(diǎn)），則該過(guò)程為（A）等溫過(guò)程；（B）等壓過(guò)程；（C）等容過(guò)程；（D）絕熱過(guò)程。5有A、B兩種容積不同的容器，A中裝有單原子理想氣體，B中裝有雙原子理想氣體，若兩種氣體的壓強(qiáng)相同，則這兩種氣體的單位體積的熱力學(xué)能（內(nèi)能）和的AUVB關(guān)系為（A）；（B）；（C）；（D）無(wú)法判斷。AUVABUVABOPU二、填空題1用分子質(zhì)量，總分子數(shù)N，分子速率V和速率分布函數(shù)表示下列各量MFV1）速率大于100M/S的分子數(shù)；2）分子平動(dòng)動(dòng)能的平均值；3）多次觀察某一分子速率，發(fā)現(xiàn)其速率大于100M/S的概率；2氫氣在不同溫度下的速率分布曲線如圖所示，則其中曲線1所示溫度與曲線2所示溫度的高低1T2T有（填“大于”、“小于”或“等于”）。1T23溫度為T的熱平衡態(tài)下，物質(zhì)分子的每個(gè)自由度都具有的平均動(dòng)能為；溫度為T的熱平衡態(tài)下，每個(gè)分子的平均總能量；溫度為T的熱平衡態(tài)下，MOL為摩爾數(shù)分子的平均總能量；溫度為T的熱平衡態(tài)下，每0/MM個(gè)分子的平均平動(dòng)動(dòng)能。4質(zhì)量為500G、溫度為180的氦氣裝在容積為100升的封閉容器內(nèi)，容器以O(shè)CM/S的速率做勻速直線運(yùn)動(dòng)。若容器突然停止，定向運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為分子熱20V運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能，則平衡后氦氣的溫度將增加K；壓強(qiáng)將增加PA。5一定量的理想氣體，在溫度不變的情況下，當(dāng)壓強(qiáng)降低時(shí)，分子的平均碰撞次數(shù)的Z變化情況是（填“減小”、“增大”或“不變”），平均自由程的變化情況是Z（填“減小”、“增大”或“不變”）。三、計(jì)算題1設(shè)想每秒有個(gè)氧分子（質(zhì)量為32原子質(zhì)量單位）以的速度沿著與器壁法2310150MS線成角的方向撞在面積為的器壁上，求這群分子作用在器壁上的壓強(qiáng)。45O4310MXVV210FV2設(shè)氫氣的溫度為300。求速度大小在3000M/S到3010M/S之間的分子數(shù)N1與速度大小在到M/S之間的分子數(shù)N2之比。PV103導(dǎo)體中自由電子的運(yùn)動(dòng)可以看成類似于氣體分子的運(yùn)動(dòng)，所以常常稱導(dǎo)體中的電子為電子氣，設(shè)導(dǎo)體中共有N個(gè)自由電子，電子氣中電子的最大速率為（稱做費(fèi)米速率），F(xiàn)V電子的速率分布函數(shù)為24,0FFAVF式中A為常量，求（1）用N和確定常數(shù)A；（2）電子氣中一個(gè)自由電子的平均動(dòng)能。F4將1MOL溫度為T的水蒸氣分解為同溫度的氫氣和氧氣，試求氫氣和氧氣的熱力學(xué)能（內(nèi)能）之和比水蒸氣的熱力學(xué)能增加了多少（所