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ch10 气体动理论作业题答案1、什么是热力学系统的平衡态？气体在平衡态时有何特征？当气体处于平衡态时还有分子热运动吗？答：一个系统在不受外界影响的条件下，其宏观性质不随时间变化，则称该系统处于平衡态。 平衡态的特征：（1） 系统与外界在宏观上无能量和物质的交换。（2） 系统的宏观性质不随时间改变。气体处于平衡态时，气体分子仍然处于无规则的热运动。9、题图(a)是氢和氧在同一温度下的两条麦克斯韦速率分布曲线，哪一条代表氢气? 题图(b)是某种气体在不同温度下的两条麦克斯韦速率分布曲线，哪一条的温度较高?答：由知：图(a)中()表示氧，()表示氢；图(b)中()温度高 题9图12、某柴油机的气缸内充满了空气，压缩前其中空气的温度为47，压强为8.61104Pa。当活塞急剧上升时，可把空气压缩到原体积的1/17，此时压强增大到4.25106Pa，求此时空气的温度（分别以K和表示）。解：设空气质量为m，摩尔质量为M。空气被压缩前后均可视为理想气体，则有；， 所以 p1V1T1=p2V2T2T2=p2V2T1p1V1=4.251063208.6110417=929.15K=65614、设有个粒子的系统，其速率分布如图所示求(1)分布函数的表达式；(2)与之间的关系；(3)速度在1.5到2.0之间的粒子数(4)粒子的平均速率题14图解：(1)从图上可得分布函数表达式满足归一化条件，但这里纵坐标是而不是故曲线下的总面积为(2)由归一化条件可得(3)可通过面积计算(4) 个粒子平均速率15、容器中储有氧气，其压强为p0.1 MPa( 即1atm )，温度为27，求(1)分子数密度n；(2)氧分子的质量m；(3)气体密度；(4)分子间的平均距离；(5)平均速率；(6)方均根速率；(7)分子的平均动能解：(1)由气体状态方程得(2)氧分子的质量 ( )(3)由气体状态方程 得 (4)分子间的平均距离可近似计算 (5)平均速率 () (6) 方均根速率()(7) 分子的平均动能16、1mol氢气，在温度为27时，它的分子平均平动动能、转动动能和内能各是多少?解：理想气体分子的能量 氢气分子平均平动动能() 氢气分子平均转动动能() 1mol氢气内能( ) 17、一瓶氧气和一瓶氢气等压、等温，氧气体积是氢气的2倍，求(1)氧气
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