普通物理学第五版第6章气体动理论答案.ppt

这里是普通物理学第五版 1 本答案是对普通物理学第五版第六章的答案 本章共11节内容 习题有26题 希望大家对不准确的地方提出宝贵意见 2 答案以ppt的格式 没有ppt的童鞋请自己下一个 有智能手机的同学可以下一个软件在手机上看的哦 亲们 赶快行动吧 6 1有一水银气压计 当水银柱为0 76m高时 管顶离水银柱液面为0 12m 管的截面积为2 0 10 4m2 当有少量氮气混入水银管内顶部 水银柱高下降为0 60m 此时温度为270C 试计算有多少质量氮气在管顶 氮气的摩尔质量为0 004kg mol 0 76m水银柱压强为1 013 105Pa 结束 目录 1 92 10 5kg 结束 目录 6 2一体积为1 0 10 3m3的容器中 含有4 0 10 5kg的氦气和4 0 10 5kg的氢气 它们的温度为300C 试求容器中混合气体的压强 结束 目录 结束 目录 6 3一封闭的圆筒 内部被导热的不漏气的可移动活塞隔为两部分 最初 活塞位于筒中央 圆筒两侧的长度l1 l2 当两侧各充以T1 p1 与T2 p2的相同气体后 问平衡时活塞将在什么位置上 即l1 l2是多少 已知p1 1 013 105Pa T2 680K p2 2 026 105Pa T2 280K 结束 目录 m 解 平衡时 结束 目录 6 420个质点的速率如下 2个具有速率v0 3个具有速率2v0 5个具有速率3v0 4个具有速率4v0 3个具有速率5v0 2个具有速率6v0 1个具有速率7v0 试计算 1 平均速率 2 方均根速率 3 最概然速率 结束 目录 解 结束 目录 6 5计算在300K温度下 氢 氧和水银蒸汽分子的方均根速率和平均平动动能 结束 目录 1 平均平动动能 结束 目录 6 6求速度大小在vp与1 01vp之间的气体分子数占总分子数的百分比 结束 目录 解 将麦克斯韦速率分布公式改写为 结束 目录 6 7求 1 速度大小在0与vp之间的气体分子的平均速率 2 速度大小比vp大的气体分子的平均速率 结束 目录 解 1 结束 目录 2 同理 结束 目录 6 8遵守麦克斯韦速率分布的分子的最概然能量Ep等于什么量值 它就是 吗 结束 目录 解 设每个分子的质量为m 则一个分子的动能为 根据麦克斯韦能量分布函数 最可几能量可由 得到 结束 目录 结束 目录 6 9设N个粒子的系统的速率分布函数为 1 画出分布函数图 2 用N和V定出常量K 3 用V表示出算术平均速率和方均根速率 结束 目录 解 1 分布函数如图 结束 目录 6 10设氢气的温度为3000C 求速度大小在3000m s到3010m s之间的分子数n1与速度大小在vp到vp 10m s之间的分子数n2之比 结束 目录 速率在3000 3010m s之间的分子数为 速率在vp vp 10m s之间的分子数为 结束 目录 结束 目录 6 11求氢气在300K时分子速率在vp 10m s与vp 10m s之间的分子数所占的百分比 结束 目录 结束 目录 6 12试求温度为T 分子质量为m的气体中分子速率倒数的平均值 它是否等于 结束 目录 结束 目录 6 131mol氢气 在温度为270C时 它的分子平动动能和转动动能各为多少 结束 目录 解 平动动能 转动动能 结束 目录 6 14求上升到什么高度时 大气压强减到地面的75 设空气的温度为00C 空气的摩尔质量为0 0289kg mol 结束 目录 结束 目录 6 15求压强为1 013 105Pa 质量为2 10 3kg 容积为1 54 10 3m3的氧气的分子的平均平动动能 结束 目录 结束 目录 6 16容器内储有1mol的某种气体 今从外界输入2 09 102J的热量 测得其温度升高10K 球该气体分子的自由度 结束 目录 结束 目录 6 17导体中共有N个自由电子 电子气中电子的最大速率vF叫费米速率 电子的速率在v v dv的概率为 式中A为常量 1 由归一化条件求A 2 证明电子气中电子的平均动能 此处EF叫做费米能 结束 目录 由归一化条件 求得归一化系数 结束 目录 平均平动动能为 结束 目录 6 18无线电所用的真空管的真空度为1 33 10 3Pa 试求在270C时单位体积的分子数及分子平均自由程 设分子的有效直径为3 0 10 10m 结束 目录 解 结束 目录 结束 目录 结束 目录 结束 目录 6 20设氮分子的有效直径为10 10m 1 求氮气在标准状态下的平均碰撞次数 2 如果温度不变 气压降到1 33 10 4Pa 则平均碰撞次数又为多少 结束 目录 解 在标准状态下N2的平均速度为 结束 目录 结束 目录 结束 目录 结束 目录 6 22由实验室测定 在标准状态下 氧气的扩散系数为1 9 10 6Pa s 根据这些数据计算氧分子的平均自由程和分子有效直径 结束 目录 结束 目录 6 23设有遵守范德瓦耳斯方程的1mol气体 试建立起临界点温度与压强 体积之间的关系 结束 目录 解 改写范德瓦尔斯方程 在临界点时 v的三个根为同一值vk 将此式展开得 在临界点 pk Vk Tk 式 1 为 结束 目录 式 2 与 3 比较对应的系数应相等 的到 结束 目录 6 24CO2的临界温度为310C 临界压强为73 105Pa 求1mol的CO2的临界体积 结束 目录 结束 目录 6 25M 10 3kg的氮气 体积从0 5 10 3m3增大到5 10 3m3求氮分子间引力所作的功