第六章气体参考答案[1]...doc

姓名 _ 学号 _ 大学物理答题纸 第六章第六章 气体分子运动论一 选择题 C 1 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)，单位体积内的气体质量r，分别有如下关系： (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 C 2 三个容器A、B、C中装有同种理想气体，其分子数密度n相同，而方均根速率之比为124，则其压强之比为： (A) 124 (B) 148 (C) 1416 (D) 421 解答：，同种理想气体，即M相同:=: 又：=1:4:16 B 3 两个相同的容器，一个盛氢气，一个盛氦气(均视为刚性分子理想气体)，开始时它们的压强和温度都相等，现将6 J热量传给氦气，使之升高到一定温度若使氢气也升高同样温度，则应向氢气传递热量 (A) 12 J (B) 10 J (C) 6 J (D) 5 J 解答：，由题意，开始时T，p相同n相同，又两容器相同，即体积相同N相同，则摩尔数相同；根据，对氦气，；对氢气，若使氢气也升高同样温度，则应向氢气传递热量10J B 4、若室内生起炉子后温度从15升高到27，而室内气压不变，则此时室内的分子数减少了(A)0.5 (B) 4 (C) 9 (D) 21解答：， ， = B 5 下列各图所示的速率分布曲线，哪一图中的两条曲线能是同一温度下氮气和氦气的分子速率分布曲线？ 解答：最概然速率，同一温度下摩尔质量越大的越小，又由归一化条件，速率分布曲线下的总面积应相等，越大的曲线应越平缓。 B 6 已知分子总数为N，它们的速率分布函数为f(v)，则速率分布在v 1v 2区间内的分子的平均速率为 (A) (B) / (C) (D) /N 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。 B 7 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。二填空题11 mol的单原子分子理想气体，在1 atm的恒定压强下，从0加热到100，则气体的内能改变了_1246.5_J(普适气体常量R8.31 Jmol-1K-1 )解答：根据，对于单原子分子理想气体，所以1246.5J2一能量为1012 eV的宇宙射线粒子，射入一氖管中，氖管内充有 0.1 mol的氖气，若宇宙射线粒子的能量全部被氖气分子所吸收，则氖气温度升高了K(1 eV1.6010-19J，普适气体常量R8.31 J/(molK)解答：根据，对于单原子分子理想气体，所以K3、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)=1581.14(m/s)4对于处在平衡态下温度为T的理想气体，的物理意义是分子的平均平动动能(k为玻尔兹曼常量)5已知f(v)为麦克斯韦速率分布函数，N为总分子数，则 (1) 速率v 100 ms-1的分子数占总分子数的百分比的表达式为； (2) 速率v 100 ms-1的分子数的表达式为6一氧气瓶的容积为V，充入氧气的压强为p1，用了一段时间后压强降为p2，则瓶中剩下的氧气的内能与未用前氧气的内能之比为解答：由及得，二 计算题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25即内能增加了25。3容器内有11 kg二氧化碳和2 kg氢气(两种气体均视为刚性分子的理想气体)，已知混合气体的内能是8.1106 J求： (1) 混合气体的温度； (2) 两种气体分子的平均动能 (二氧化碳的Mmol4410-3 kgmol-1 ,玻尔兹曼常量k1.3810-23 JK-1摩尔气体常量R8.31 Jmol-1K-1 ) 解答：（1） 即8.1106 T299.9K （2）J J4计算下列一组粒子的平均速率和方均根速率粒子数Ni 2 4 6 8 2 速率vi(m/s) 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 解答：31.82m/s33.71 m/s5有N个粒子，其速率分布函数为 求： （1）作速率分布曲线；（2）由N和求常数C；（3）求粒子的平均速率。解答：（1）C （2）由归一化条件 （3） 选做题：1