气体动理论Word版

1、气体动理论(一)1.一定量的理想气体，在保持温度T不变的情况下，使压强由P1增大到P2，则单位体积内分子数的增量为 (P2P1)/kT 解: 2.一个具有活塞的圆柱形容器中贮有一定量的理想气体，压强为P，温度为T，若将活塞压缩并加热气体，使气体的体积减少一半，温度升高到2T，则气体压强增量为P=3P，分子平均平动动能增量为=3kT。解: 已知 3.N个同种理想气体分子组成的系统处于平衡态，分子速度V在直角坐标系中用Vx、Vy、Vz表示，按照统计假设可知VxVyVz04.一定量的理想气体，当其体积变为原来的三倍，而分子的平均平动动能变为原来的6倍时，则压强变为原来的：( B )(A)9倍 (B)

2、2倍 (C)3倍 (D)4倍已知 V2=3V1 5.氧气和氦气分子的平均平动动能分别为1和2 ，它们的分子数密度分别为n1和n2，若它们的压强不同，但温度相同，则：( A )(A)12 ，n1n2 (B) 12 ，n1n2(C)12 ，n1n2 (D) 1 2 ，n1n2解: 6.用气体分子运动论的观点说明气体压强的微观本质，则下列说法正确的是：( B )(A)压强是气体分子间频繁碰撞的结果(B)压强是大量分子对器壁不断碰撞的平均效果(C)压强是由气体的重量产生的7.一定量的理想气体可以：( D )(A)保持压强和温度不变同时减小体积(B)保持体积和温度不变同时增大压强(C)保持体积不变同时增

3、大压强降低温度(D)保持温度不变同时增大体积降低压强解：由PV/T=C 可以得出结论D8.设某理想气体体积为V，压强为P，温度为T，每个分子质量为，玻尔兹曼常数为k，则该气体的分子总数可表示为：( C ) (A) (B) (C) (D)解：由P=nkT=NkT/V得N=PV/(kT)气体动理论(二)解:1.将密闭在一容器内的某种理想气体的温度升高为原来的两倍，则分子的平均动能和压强均变为原来的2 倍。2.当气体的温度变为原来的4倍时，则方均根速率变为原来的2倍。 解: T2=4T1 , 3.在温度为127，1mol氧气中具有分子平动总动能为4986J，分子转动总动能为3324J。 解: 已知

4、T = 400K , R=8.31J·mol-1·K-1 4.当双原子气体的分子结构为非刚性时，分子的平均能量为：( A )(A)7kT/2 (B)6kT/2(C)5kT/2 (D)3kT/2解: 对非刚性双原子分子, t =3, r =2, s =15.两瓶不同种类的理想气体，它们的分子的平均平动动能相同，但单位积内的分子数不同，两气体的：( D )(A)内能一定相同 (B)分子的平均动能一定相同(C)压强一定相同 (D)温度一定相同 解: 由 可得6.两容器分别盛有两种不同的双原子理想气体，若它们的压强和体积相同，则两气体：( A )(A) 内能一定相同 (B) 内能不

5、等，因为它们的温度可能不同(C) 内能不等，因为它们的质量可能不同(D) 内能不等，因为它们的分子数可能不同 解: 由 和 得 即 显然 由内能公式 和得E1=E2 (内能相同)7.储有氧气的容器以速度V100m·s-1运动，假设该容器突然停止，全部定向运动的动能都变为气体分子热运动的动能，问容器中的氧气的温度将会上升多少？解:对O2分子, i=5 , =32×10-3 kg·mol-18氢气分子的质量为3.32×10-27kg，如果每秒内有1.0×1023个氢分子，以与墙面法线成45°角的方向、1.0×105cm·

6、;s-1的速率撞击在面积为2.0cm2的墙面上，试求这些氢气分子作用在墙面上的压强。解: 分子与墙作弹性碰撞,碰后其速度x分量由vx变为vx,y分量不变。每个分子碰撞后动量的增量为2mvx，根据动t时间内所有分子作用于墙的冲量为t时间内与墙碰撞的分子数xy45°45°vx-vx量定理它应等于墙作用在每个分子的冲量。由牛顿第三定律，每个分子作用在墙上的冲量为：气体动理论(三)一、填空题1、已知某理想气体分子在温度为T1时的方均根速率等于温度为T2时的最概然速率，则T2/T13/2解: 由 得 3T1=2T2 T2/T1=3/2 2、f(v)是N个理想气体分子组成的系统在平衡态

7、时的分子速率分布函数，则 f(v)dv表示系统内速率在V1,V2区间的分子数占总分子数的比例。3.一定量的理想气体，若保持压强不变，当温度增加时，子的平均碰撞次数Z和平均自由程的变化情况是：( B )(A)Z增加，减少 (B)Z减少，增加(C)，Z均增加 (D)Z，均减少 解：由可知，若P不变，T增大则增大将代入得。可见，若P不变，T增大则Z减小（选B）4.关于最概然速率下列说法中正确的是：( B )(A)最概然速率就是分子速率分布中的最大速率 (B)最概然速率是气体分子速率分布曲线f(v)取最大值所对应的速率(C)速率等于最概然速率的分子数最多5.如果一瓶氮气和一瓶氧气(都视为理想气体)的温度相同，则：( A )(A)氮气分子平均速率必大于氧气分子的平均速率(B)氮气中任意一个分子的速率必大于任意一个氧气分子速率解:(C)氮气的内能必定等于氧气的内能6.一定量的理想气体贮于固定体积的容器中，初态温度T0，平均速率,平均碰撞频率Z0，平均自由程0，若温度升高为4T。时，求、Z、？已知总分子数N、体积V不变解:7、改错若f(v)表示分子速率的分布函数，则下列各式的物理意义是：(1) f(v)dv表示在vv+dv区间内的分子数(2) f(v)dv表示在v1v2速率区间内的分子数(3) vf(v)dv表示在整个速率范围内分子速率的总和。 对上述三式的物理意义叙述是否正确？如有错误