普通物理学第6章习题答案ppt课件

.,1,.,2,6-1,6-2,6-3,6-4,6-5,6-6,6-7,6-8,6-9,6-10,6-11,6-12,6-13,6-14,6-15,6-16,6-17,6-18,6-19,6-20,6-21,6-22,6-23,6-24,6-25,6-26,目录,习题总目录,.,3,6-1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2.010-4m2。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1.013105Pa）,结束,目录,.,4,=1.9210-5kg,结束,目录,.,5,6-2一体积为1.010-3m3的容器中，含有4.010-5kg的氦气和4.010-5kg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,.,6,结束,目录,.,7,6-3一封闭的圆筒，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=1.013105Pa,T2=680K,p2=2.026105Pa,T2=280K。,结束,目录,.,8,结束,目录,.,9,6-420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,.,10,解：,结束,目录,.,11,6-5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,.,12,(1)平均平动动能,结束,目录,.,13,6-6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,.,14,解：将麦克斯韦速率分布公式改写为：,结束,目录,.,15,6-7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,.,16,解：(1),结束,目录,.,17,(2)同理,结束,目录,.,18,6-8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,.,19,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,.,20,结束,目录,.,21,6-9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,.,22,解：(1)分布函数如图,结束,目录,.,23,6-10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,.,24,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,.,25,结束,目录,.,26,6-11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,.,27,结束,目录,.,28,6-12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,.,29,结束,目录,.,30,6-131mol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,.,31,解：平动动能,转动动能,结束,目录,.,32,6-14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,.,33,结束,目录,.,34,6-15求压强为1.013105Pa、质量为210-3kg、容积为1.5410-3m3的氧气的分子的平均平动动能。,结束,目录,.,35,结束,目录,.,36,6-16容器内储有1mol的某种气体，今从外界输入2.09102J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,.,37,结束,目录,.,38,6-17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vv+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,.,39,由归一化条件：,求得归一化系数,结束,目录,.,40,平均平动动能为：,结束,目录,.,41,6-18无线电所用的真空管的真空度为1.3310-3Pa，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3.010-10m。,结束,目录,.,42,解：,结束,目录,.,43,结束,目录,.,44,结束,目录,.,45,结束,目录,.,46,6-20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1.3310-4Pa,则平均碰撞次数又为多少？；,结束,目录,.,47,解：在标准状态下N2的平均速度为,结束,目录,.,48,结束,目录,.,49,结束,目录,.,50,结束,目录,.,51,6-22由实验室测定，在标准状态下，氧气的扩散系数为1.910-6Pa.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,.,52,结束,目录,.,53,6-23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,.,54,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,.,55,式(2)与(3)比较对应的系数应相等，的到：,结束,目录,.,56,6-24CO2的临界温度为310C，临界压强为73105Pa，求1mol的CO2的临界体积。,结束,目录,.,57,结束,目录,.,58,6-25M=10-3kg的氮气，体积从0.510-3m3增大到510-3m3求氮分子间引力所作的功。已知氮a=1.40810-1Pa.m2/mol2。,结束,目录,.,59,结束,目录,.,60,6-26已知氮的临界压强为pk=3.4106Pa，Vk=0.910-4m3/mol,求它的范德瓦耳斯修正量a及b。,结束,目录,.,61,解：由6-23题的结果,结束,目录,.,62,习题总目录,.,63,0101、。0111“”0121【0131】014101510161017101810191耻虫仇0201,021102210231024102510261027102810291,0701071107210731,060106110621063106410651,.,64,1,2,3,4,5,6,7,8,9,0,.,a,q,a,A,B,C,D,E,F,G,K,M,N,P,H,L,T,R,J,g,z,x,n,s,f,h,m,r,t,u,v,y,e,l,p,c,b,d,k,j,i,o,m,1,2,0,3,d,i,j,k,z,x,y,o,a,c