大学物理第11单元 气体动理论

第11单元 气体动理论一、选择题【C】1.在标准状态下, 若氧气（视为刚性双原子分子的理想气体）和氦气的体积比，则其内能之比为： (A) 1/2 (B) 5/3 (C) 5/6 (D) 3/10 【B】2.若理想气体的体积为V，压强为p，温度为T，一个分子的质量为m，k为玻耳兹曼常量，R为摩尔气体常量，则该理想气体的分子数为(A) pV/m (B) pV/(kT)(C) pV/(RT) (D) pV/(mT)【D】3.一定量的理想气体贮于某一容器中，温度为T，气体分子的质量为m根据理想气体的分子模型和统计假设，分子速度在x方向的分量平方的平均值(A) (B)(C) (D) 【解析】，故。【变式】一定量的理想气体贮于某一容器内，温度为T，气体分子的质量为m。根据理想气体分子模型和统计假设，分子速度在x方向分量的平均值为（ ） 解：在热平衡时，分子在x正反两个方向上的运动是等概率的，故分子速度在x方向分量的平均值为零。所以答案选D。【D】4.若为气体分子速率分布函数，N为分子总数，m为分子质量，则d v的物理意义是(A) 速率为v的各分子的总平均动能与速率为v的各分子的总平均动能之差(B) 速率为v的各分子的总平动动能与速率为v的各分子的总平动动能之和(C) 速率处在速率间隔v v之内的分子的平均平动动能(D) 速率处在速率间隔v v之内的分子平动动能之和【D】5.在一密闭容器中，储有A、B、C三种理想气体，处于平衡状态，A种气体的分子数密度为，它产生的压强为，B种气体的分子数密度为，C种气体的分子数密度为3n，则混合气体的压强p为(A)3 (B)4 (C)5 (D)6【A】6.两种不同的理想气体，若它们的最概然速率相等，则它们的 (A) 平均速率相等，方均根速率相等 (B) 平均速率相等，方均根速率不相等 (C) 平均速率不相等，方均根速率相等(D) 平均速率不相等，方均根速率不相等【解析】根据，得到。二、填空题1在定压下加热一定量的理想气体，若使其温度升高1K时，它的体积增加了0.005倍，则气体原来的温度是_。【答案】200K。2用总分子数N、气体分子速率v和速率分布函数f(v)，表示下列各量：(1)速率大于的分子数；(2)速率大于的那些分子的平均速率；(3)多次观察某一分子的速率，发现其速率大于的概率。【答案】；。3.1mol氧气（视为刚性双原子分子的理想气体）贮于一氧气瓶中，温度为27，这瓶氧气的内能为 J；分子的平均平动动能为 J；分子的平均动能为 J 。【答案】1mol氧气的内能J；分子的平均平动动能J；分子的平均动能J。4某理想气体在温度为27和压强为1.010atm情况下，密度为11.3 gm-3，则这气体的摩尔质量 。 摩尔气体常量R 8.31 (JmolK)【答案】27.810-3 kgmol-1。5某气体在温度为T = 273 K时，压强为p =1.010atm， 密度1.2410kg m-3，则该气体分子的方均根速率为 。【答案】495ms-1。6图示曲线为处于同一温度T时氦（原子量4）、氖(原子量20)和氩(原子量40)三种气体分子的速率分布曲线。其中曲线(a)，是_气分子的速率分布曲线；曲线(c)是_气分子的速率分布曲线；【答案】氩，氦。三、计算题1.容器中贮有氧气，其压强p =1 atm，温度t=27。试求：(1)单位体积内的分子数；(2)氧分子质量m； (3)氧气密度；(4)分子的方均根速率；(5)分子的平均平动动能。2储有氧气的容器以100ms的速度运动。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，问容器中氧气的温度将会上升多少? 解：设容器中有N个分子，则总动能为 3. 一超声波源发射声波的功率为10 W。假设它工作10 s，并且