第七章氣體動理論答案教學(xué)知識

1、第七章 氣體動理論一、選擇題 c 1、（基礎(chǔ)訓(xùn)練2）兩瓶不同種類的理想氣體，它們的溫度和壓強都相同，但體積不同，則單位體積內(nèi)的氣體分子數(shù)n，單位體積內(nèi)的氣體分子的總平動動能(ek/v)，單位體積內(nèi)氣體的質(zhì)量r的關(guān)系為： (a) n不同，(ek/v)不同，r 不同 (b) n不同，(ek/v)不同，r 相同 (c) n相同，(ek/v)相同，r 不同 (d) n相同，(ek/v)相同，r 相同 【提示】 ，由題意，t，p相同，n相同； ，而n，t均相同，相同； ，t，p相同，而不同，不同。 圖7-3 b 2、（基礎(chǔ)訓(xùn)練7）設(shè)圖示的兩條曲線分別表示在相同溫度下氧氣和氫氣分子的速率分布曲線；令和分別

2、表示氧氣和氫氣的最概然速率，則(a) 圖中a表示氧氣分子的速率分布曲線；/= 4(b) 圖中a表示氧氣分子的速率分布曲線；/1/4(c) 圖中表示氧氣分子的速率分布曲線；/1/4(d) 圖中表示氧氣分子的速率分布曲線；/ 4 【提示】最概然速率，同一溫度下摩爾質(zhì)量越大的越小，故圖中a表示氧氣分子的速率分布曲線；， ，得 c 3、（基礎(chǔ)訓(xùn)練8）設(shè)某種氣體的分子速率分布函數(shù)為f(v)，則速率分布在v 1v2區(qū)間內(nèi)的分子的平均速率為 (a) (b) (c) / (d) / 【提示】 f(v)dv表示速率分布在附近dv區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比； 表示速率分布在v 1v 2區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)總和；表

3、示速率分布在v 1v 2區(qū)間內(nèi)的分子的速率總和，因此速率分布在v 1v 2區(qū)間內(nèi)的分子的平均速率為 b 4、（基礎(chǔ)訓(xùn)練9）一定量的理想氣體，在溫度不變的條件下，當(dāng)體積增大時，分子的平均碰撞頻率和平均自由程的變化情況是： (a) 減小而不變 (b) 減小而增大 (c) 增大而減小 (d) 不變而增大【提示】，其中不變；，當(dāng)v增大時，n減??； 減小。 ，可見，當(dāng)n減小時，增大。 b 5、（自測提高3）若室內(nèi)生起爐子后溫度從15升高到27，而室內(nèi)氣壓不變，則此時室內(nèi)的分子數(shù)減少了(a)0.5 (b) 4 (c) 9 (d) 21【提示】，；由狀態(tài)方程，得 = c （自測提高7）一容器內(nèi)盛有1 mol

4、氫氣和1 mol氦氣，經(jīng)混合后，溫度為 127，該混合氣體分子的平均速率為 (a) (b) (c) (d) 【提示】已知，根據(jù)平均速率的定義，混合氣體分子的平均速率為：，其中，二填空題1、（基礎(chǔ)訓(xùn)練11） a、b、c三個容器中皆裝有理想氣體，它們的分子數(shù)密度之比為nanbnc421，而分子的平均平動動能之比為124，則它們的壓強之比 1：1：1 【提示】壓強公式： nanbnc1112、（基礎(chǔ)訓(xùn)練14）在平衡狀態(tài)下，已知理想氣體分子的麥克斯韋速率分布函數(shù)為f (v)、分子質(zhì)量為m、最概然速率為vp，試說明下列各式的物理意義：(1) 表示_速率分布在vp區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分率； (2)

5、 表示 分子平動動能的平均值_3、（基礎(chǔ)訓(xùn)練15）用總分子數(shù)n、氣體分子速率v和速率分布函數(shù)f(v)表示下列各量：(1) 速率大于v 0的分子數(shù) ；(2) 速率大于v 0的那些分子的平均速率 ；(3) 多次觀察某一分子的速率，發(fā)現(xiàn)其速率大于v 0的概率 【提示】（1）表示vv+dv區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)n的百分比速率大于v 0的分子數(shù)為: =（2）速率大于v 0的分子的平均速率：（3）某一分子的速率大于v 0的概率分子速率處于區(qū)間的概率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分數(shù).4、（基礎(chǔ)訓(xùn)練17）一容器內(nèi)儲有某種氣體，若已知氣體的壓強為 3105 pa，溫度為27，密度為0.24 kg/m3，則可確定

6、此種氣體是 氫 氣；并可求出此氣體分子熱運動的最概然速率為 1578.92 m/s【提示】 是氫氣； 5、（自測提高12）儲有氫氣的容器以某速度v作定向運動，假設(shè)該容器突然停止，氣體的全部定向運動動能都變?yōu)闅怏w分子熱運動的動能，此時容器中氣體的溫度上升 0.7 k，則容器作定向運動的速度v =_ 121 _m/s，容器中氣體分子的平均動能增加了j【提示】（1）， ；（2） .6、（自測提高16）一容器內(nèi)盛有密度為 r 的單原子理想氣體，其壓強為p，此氣體分子的方均根速率為 ；單位體積內(nèi)氣體的內(nèi)能是【提示】 ； 單原子分子，故三計算題1、（基礎(chǔ)訓(xùn)練21）水蒸氣分解為同溫度t的氫氣和氧氣h2o h2o2時，1摩爾的水蒸氣可分解成1摩爾氫氣和摩爾氧氣當(dāng)不計振動自由度時，求此過程中內(nèi)能的增量解：內(nèi)能，水蒸汽：i=6，=1，；分解為氫氣和氧氣后，i=5，即內(nèi)能增加了252、（基礎(chǔ)訓(xùn)練24）有n個粒子，其速率分布函數(shù)為試求其速率分布函數(shù)中的常數(shù)c和粒子的平均速率（均通過表示）解：由歸一化條件， 3、（自測提高21）試由理想氣體狀態(tài)方程及壓強公式，推導(dǎo)出氣體溫度與氣體分子熱運動的平均平動動能之間的關(guān)系式解：理想氣體狀態(tài)方程，理想氣體的壓強公式：，比較(1)，(2)兩式得，氣體分子的平均平動動能與溫度的關(guān)系為 4、（自測提高22）許多星球的溫度達到108 k在這溫度