武汉理工大学大物习题答案(1).ppt

练习13 选择题,1. （B）,2. （D）,3. （C）,又,练习13 填空题,一个分子对器壁的冲量,2.,1.,统计假设 按空间均匀分布、按速度方向均匀分布,压强,体积,分子数,得,若垂直撞击，显然,分析,*,理想气体模型与该题不同之处分子速度有一定的分布（大小、方向不一）。,考虑这样的简化模型：,对于宏观上静止的气体，各有占总数1/6的分子以平均速度沿x、y、z 6个方向运动。其中对器壁 A1 面作用有贡献的只是沿 +x 方向的那1/6的分子，从而可将上式的 n 换为 n/6 ，并把v2用其平均值 代替，即可得到：,!,可见模型的作用！,粗略的方法未必得不到正确的结果。至少，在严格推导之前作大胆的猜测，这种方法是可取的。,3.,练习13 计算题,1.解：,由,则：,每个分子平均占有体积为 ,把该体积视为立方体,则分子间平均距离为:,分子的平均平动动能：,2.解：,由气态方程：,为密度,同理,练习14 麦克斯韦分子速率分布律,选择题,1.（B）,2.（C）,填空题,1.,2.,3.,速率大于100m/s的分子数=,速率大于100m/s的那些分子速率之和=,多次观察某一分子的速率， 发现其速率大于100m/s的概率=,速率介于v1v2之间的气体分子的平均速率的计算,讨论,v1v2区间的分子对全体分子平均速率的贡献,分子速率总和,则,v1-v2区间分子速率总和,所以,v1-v2区间分子数,表示分布在速率 v 附近、dv速率区间内,的分子数占总分子数的百分比。,表示分布在速率 v 附近、 dv速率区间内,的分子数密度。,表示分布在速率 v 附近、 dv速率区间内,的分子数。,表示速率小于 v 的分子数占总分子数的,百分比。,物理意义,4.,表示分布在 的速率区间内所有分,子与总分子数的比值，其值是 1 。,（ 归一化条件）,表示分布在 区间内的分子数。,1.解：,由归一化条件:,得：,计算题,从图上可得分布函数表达式：,则：,f(v) 满足归一化条件，但在此，纵坐标是 Nf(v),而不是 f(v) ，故曲线下的总面积为N。,2.解：,由归一化条件可得:,得:,可通过面积计算得:,N 个粒子的平均速率:,0.5v0 到v0 区间内粒子的平均速率:,0.5v0 到v0 区间内粒子数:,练习15 选择题,n相同，（Ek/V）相同，不同。,两瓶不同种类的气体，它们的温度和压强都相同，但体积不同。比较：单位体积中的气体分子数 n 、单位体积中的气体分子总平动动能（Ek/V） 、气体质量 。,P、T相同，则 、n 相同,n 相同、m不同，则不同,1.（C）,2.C,水电解为氢气和氧气,内能变化,练习15 填空题,1.,理想气体、平衡态,分子的平均动能为,用绝热材料制成的一个容器，体积为 2V0 ，被绝热隔板隔成体积相等的两部分A 和 B。A 内储有1mol单原子分子理想气体，B 内储有2mol双原子分子理想气体，A、B两部分压强相等均为 p0 。则,两种气体各自的内能分别是多少？ 抽去隔板，两种气体混合后处于热平衡时的温度为多大？,2.,解：,由,同时可知,抽去隔板后的混合过程，由于两边压强相等，所以都不做功。,又是一个绝热系统,两边内能改变量相同,*3.,但真空管的线度只有10-2m !,这时，分子的平均自由程实际为容器的线度,平衡态下，理想气体分子每一自由度上的,平均动能。,平衡态下，理想气体分子的平均平动动能。,在平衡态下，理想气体分子的平均动能。,物理意义,4.,1 摩尔自由度为 i 的分子组成的系统的内能。,1 摩尔自由度为 3 的分子组成的系统的内能。,或 1 摩尔分子平均平动动能的总和。,由质量为M、摩尔质量为Mmol 、,自由度为 i 的分子组成的系统的内能。,练习15 计算题,1.解：,2.解：,补充例：氧气瓶的压强降到106Pa即应重新充气，以免混入其他气体而需洗瓶。今有一瓶氧气，容积为32L，压强为1.3107Pa，若每天用105Pa的氧气400L，问此瓶氧气可供多少天使用？设使