《大学物理第七章气体动理论(共4页).doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《大学物理第七章气体动理论(共4页).doc(4页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、精选优质文档-倾情为你奉上第七章 气体动理论一 选择题1 C 两瓶不同种类的理想气体,它们的温度和压强都相同,但体积不同,则单位体积内的气体分子数n,单位体积内的气体分子的总平动动能(EK/V),单位体积内气体的质量r的关系为: (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 解答:1. ,由题意,T,p相同n相同;2. ,而n,T均相同相同3. 由得,不同种类气体M不同不同2 C 设某种气体的分子速率分布函数为f(v),则速率分布在v 1v 2区间内的分子的平均速率
2、为 (A) (B) (C) / (D) / 解答:因为速率分布函数f(v)表示速率分布在附近单位速率间隔内的分子数占总分子数的百分率,所以表示速率分布在v 1v 2区间内的分子的速率总和,而表示速率分布在v 1v 2区间内的分子数总和,因此/表示速率分布在v 1v 2区间内的分子的平均速率。3 B 一定量的理想气体,在温度不变的条件下,当体积增大时,分子的平均碰撞频率和平均自由程的变化情况是: (A) 减小而不变 (B)减小而增大 (C) 增大而减小 (D)不变而增大 解答:,在温度不变的条件下,当体积增大时,n减小,所以减小而增大。4 B 若室内生起炉子后温度从15升高到27,而室内气压不变
3、,则此时室内的分子数减少了(A)0.5 (B) 4 (C) 9 (D) 21解答:, , =二填空题1.A、B、C三个容器中皆装有理想气体,它们的分子数密度之比为nAnBnC421,而分子的平均平动动能之比为124,则它们的压强之比_111_ 解答:根据理想气体分子的压强公式: nAnBnC1112.某种理想气体分子在温度T1时的方均根速率等于温度T2时的算术平均速率则T2T1 = _3:8_ 解答:根据气体分子的方均根速率和算术平均速率: 得:即:3.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v 0的分子数 ;(2) 速率大于v 0的那些分子的平均速率
4、;(3) 多次观察某一分子的速率,发现其速率大于v 0的概率 解答:(1)根据速率分布函数,表示区间内的分子数,则速率大于v 0的分子数,即区间内的分子数为: (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,即分子速率处于区间内的概率,应为区间内的分子数占总分子数的百分数,即:4.一容器内储有某种气体,若已知气体的压强为 3105 Pa,温度为27,密度为0.24 kg/m3,则可确定此种气体是_氢_气;并可求出此气体分子热运动的最概然速率为_1581.14_m/s解答:, , , ,=2(g/mol)图7-4=1581.14(m/s)5.图7-4所示曲线为处于同一
5、温度T时氦(原子量4)、氖(原子量20)和氩(原子量40)三种气体分子的速率分布曲线。其中曲线(a)是 氩 气分子的速率分布曲线;曲线(c)是 氦 气分子的速率分布曲线。解答:根据理想气体分子的最概然速率,同一温度下摩尔质量越大的越小,因此(a)是氩气分子的速率分布曲线;曲线(c)是 氦气分子的速率分布曲线。6.一容器内盛有密度为r的单原子理想气体,其压强为p,此气体分子的方均根速率为 ;单位体积内气体的内能是 解答:根据,玻尔兹曼常数 则,即此气体分子的方均根速率: 根据能量均分原理,在温度为T的平衡态下,分子在任一自由度上的平均能量都是,对于单原子分子:自由度数,单位体积内气体的内能三计算
6、题1.储有1 mol氧气,容积为1 m3的容器以v10 ms-1 的速度运动设容器突然停止,其中氧气的80的机械运动动能转化为气体分子热运动动能,问气体的温度及压强各升高了多少? (氧气分子视为刚性分子,普适气体常量R8.31 Jmol-1K-1 )解答:0.80.80.8 6.16K8.316.160.512Pa2. 水蒸气分解为同温度T的氢气和氧气H2O H2O2时,1摩尔的水蒸气可分解成1摩尔氢气和摩尔氧气当不计振动自由度时,求此过程中内能的增量解答:,而,即内能增加了25。3.一氧气瓶的容积为V,充了气未使用时压强为p1,温度为T1;使用后瓶内氧气的质量减少为原来的一半,其压强降为p2,试求此时瓶内氧气的温度T2及使用前后分子热运动平均速率之比 解答:根据理想气体状态方程,有 ,和 两式相除,可得,则 再根据算术平均速率: 得使用前后分子热运动平均速率之比:专心-专注-专业