医用物理(第二版)第4章 分子动理论详解
思考题
4–1 气体的热平衡状态时有什么特征？平衡态时可用哪些态参量描述气体的宏观状态？
4-2 理想气体压强公式推导过程中，哪些地方用到了理想气体的微观模型？哪些地方用到了统计假设？压强的微观本质是什么？
4-3 气体分子的三种统计速率与气体分子本身的性质和气体的温度有什么关系？
4-4 单、双、多原子分子气体的内能有什么不同？
4-5 什么是道尔顿分压定律？
4-6 能量按自由度均分原理中的能量，指的是动能、势能还是机械能？
4-7 设盛有某种理想气体的容器漏气，结果使气体的压强、分子数密度均减为原来的一半，那么气体的内能及气体分子的平均动能是否改变？为什么？
4-8 液体的表面张力是怎样产生的？
4-9 假设让肥皂泡内的气体与大气相通，会发生什么现象？解释其原因。
4-10 要使竖直插入液体中的毛细管内的液面高度上升，可采用哪几种措施？
4-11 如何避免在人体血液循环系统中发生气体栓塞现象？
习题
4-1 设贮气筒容积为20L ，内有128g 氧气，如果贮气筒的温度为27℃，则筒内氧气的压强为多少个大气压？分子数密度又是多少？ 解：根据理想气体物态方程RT μM
pV =，可得筒内氧气压强为
atm 94.4Pa 105.0Pa 10
201032300314.8128.0533≈?=?????==
--RT V M p μ 分子数密度为 3-243-3323
0m 102.1m 10
20103210022.6128.0?=?????===--V MN V N n μ 4-2 设某一氧气瓶的容积为35L ，瓶内氧气压强为1.5×107Pa ，在给病人输氧气一段时间以后，瓶内氧气压强降为1.2×107Pa ，假定温度为20℃，试求这段时间内用掉的氧气质量是多少？ 解：根据理想气体物态方程RT μM
pV =，可得瓶内氧气在使用前后的质量分别是
RT V p M μ11=
RT
V p M μ22= 故这段时间内用掉的氧气质量为 .38kg 1)kg 101.2-10(1.5293
314.810321035)(773
32121≈??????=-=-=?--p p RT V M M M μ 4-3 设湖面下50m 深处有一体积为10cm 3的汽泡，其温度为4℃，如果湖面的温度为17℃，试求此汽泡上升到湖面时的体积大小。
解：湖面下50m 处气泡的压强为
Pa 109.5Pa )508.9101101(53501?=???+?=+=gh p p ρ
而气泡在湖面的压强为 Pa 101502?==p p
根据理想气体物态方程有 111RT μM V p = 以及 2
22RT μM V p =
所以气泡上升到湖面的体积为
335-3565122112cm 8.61m 1018.6m )
2734(101)27317()1010(109.5=?≈+??+????==-T p T V p V
4-4 设某容器内贮有的气体压强为1.33Pa ，温度为27℃，试问容器内单位体积气体的分子数有多少？所有这些分子的总平均平动动能是多少？
解：由温度公式，得分子的平均平动动能为
J 1021.6J )27327(1038.1232321-23?=+???==
-kT ε 由压强公式n p 3
2=，得单位体积内的分子数为 3-203-213
m 1021.3m 1021.62103233.1323?≈?????==--ε
p n 这些分子的总平均平动动能是所有分子的平动动能之和，即
1.99J J 1021.61021.32120≈???==-n E
4-5 设2g 氢气装在20L 的容器内，若容器内氢气的压强为3.996×103Pa ，问氢气分子的平均平动动能是多少？
解：根据分子数密度 V N n =，0
N M N μ=可得 3-253-3323
30m 1001.3m 10
2010210022.6102?≈??????==---V MN n μ 由压强公式εn p 3
2=，得分子的平均平动动能为 J 1099.1J 10
01.3210996.332322253
-?≈????==n p ε 4-6 假设在0℃和压强为1.114×104Pa 时，某一气体的密度为1.0×10-5g·cm -3，求此种气体的分子量，并判断它是什么气体。 解：根据理想气体物态方程RT μM
pV =，以及V
M =ρ可得
1-31-435mol kg 1004.2mol kg 10
114.1273314.8)10100.1(??≈??????==--p RT ρμ 所以此种气体的摩尔质量为2，因而是氢气。
4-7 试求氧气在17℃时的最概然速率、平均速率和方均根速率。
解：由于 1-1-3s m 5.274s m 10
32)27317(314.8?≈??+?=-μRT
所以氧气在17℃时的最概然速率、平均速率和方均根速率分别为
v p =1.41?274.5≈387m ?s -1 v =1.60?274.5≈439m ?s -1
2v =1.73?274.5≈475m ?s -1
4-8 在温度为27℃时，试求1g 氢气、氮气的内能各为多少？ 解：1g 氢气的分子数为 个个233233010011.310
210022.610?=???==--M mN N 所以，1g 氢气的内能为 J 4.3116J )27327(1038.12
510011.3252323≈+?????==-kT N E 1g 氮气的分子数为 个个22323301015.210
2810022.610?=???==--M mN N
1g 氮气的内能为 J 5.222J )27327(1038.12
51015.2252322≈+?????==-kT N E 4-9 设某气体的温度为27℃，压强为1.5atm ，试求2L 该气体中有多少个分子？
解：由压强公式p =nkT ，得气体的分子数密度为
3-253-235
m 1067.3m )
27327(1038.110013.15.1?≈+????==-kT p n 由此得2L 该气体的分子数为
个223251034.71021067.3?=???=?=-V n N
4-10 设某容器盛有100mL 的血液(全血)，血液液面上部是压强为1atm 的空气，试求溶于该血液中的：①氧气体积；②氮气体积。
解：空气是混合气体，氧气的分压为 p =1?0.207＝0.207atm ，氮气的分压 p =1?0.78＝0.78atm ，根据亨利定律V G =αpV L ，查表得氧气、氮气的α分别为0.023和0.013，故得溶于该血液中的
①氧气体积： V G =0.023?0.207?100＝0.48ml
②氮气体积： V G =0.013?0.78?100＝1.01ml
4-11 试求在什么高度上的大气压强是地面的75%？(设空气的温度t=0℃，μ=28.9kg·mol -1)。
解：由大气压强随高度变化的公式 RT gh
e p p μ-=0
可得 273314.88.9109.28375.0???--=h e
解之得 h ≈2300m 。 4-12 设在某一高海拔处的温度为t=-10℃，氧分压为5.3×103Pa ，试求该处的海拔高度是多少？(提示：先求标准状态下的氧分压)。
解：由道尔顿分压定律，氧气在海平面时的分压p =1?0.207＝0.207atm ＝2.1?104Pa ，代入公式RT gh
e p p μ-=0
得 263314.88.9103243
3101.2103.5???--=??h e
解之得 h ≈9640m 。
4-13 若从内径为1.35mm 的滴管中滴下100滴的液体，其重量为3.14g ，试求该液体的表面张力系数(假定液滴断开处的直径等于管的内径)。
解：液滴表面张力 F =α?L ＝α?πd ＝，液体下滴时，液滴的重力与表面张力相等，F ＝G ，即α?πd ＝G ，故
α?3.14?1.35?10-3＝3.14?10-3?9.8/100
解之得 α=0.0726N ?m -1。
4-14 假定形成一个半径为5cm 的球形肥皂泡膜，需要的压强是32×10-3Pa ，试求该皂液的表面张力系数。 解：由液膜附加压强公式 p S ＝4α/R ，可得肥皂液的表面张力系数为
α＝p S R /4=32?10-3?5?10-2/4=4?10-4N ?m -1
4-15 假定液体内部A 处的压强p =1.1×105N·m -2，该液体的表面张力系数为6×10-2N·m -1，若在A 处产生直径为1.0×10-2mm 气泡，试问气泡中的压强为多少mmHg ？
解：由附加压强公式 p S ＝2α/R ，得气泡的附加压强为
p S ＝2?6?10-2/(1.0?10-2?10-3/2)=2.4?104Pa
气泡中的总压强为
p ＝p 0+p S ＝1.1?105+2.4?104=1.34?105Pa=1008mmHg
4-16 设肺部胸腔负压为5.3mmHg ，某一肺泡充气时的半径为0.08mm ，要使此肺泡内压低于大气压3mmHg ，问肺泡粘液层的表面张力系数应小于多少？
解：设肺泡内的压强为p i ，胸腔内压强为p T ，大气压强为p 0，根据题意有
p i -p 0=-3mmHg ， p T -p 0=-5.3mmHg
由上两式得，肺泡内压比胸腔内压高 p i -p T ＝2.3mmHg ＝305.9Pa
由附加压强公式 p S ＝2α/R ，可得此时的表面张力系数为
α＝p S R /2=305.9?0.08?10-3/2=0.0122N ?m -1
故要使此肺泡内压低于大气压3mmHg ，则肺泡粘液层的表面张力系数应小于0.0122N ?m -1
4-17 假定用一半径为0.2 mm 的毛细管采血时，若接触角为零，试求血液在该毛细管中上升的高度是多少？(血液的密度=1.05g·cm -3)。
解：由毛细管液面高度公式可得
5.64cm m 0564.010
2.08.91005.11058.02cos 233=≈??????==-gr h ρθα 4-18 设两个内径不同的毛细管插入水中时，两管中的液面高度差为2.6cm ，若两管插入酒精中时，则液面高度差只有1cm ，如果已知水的表面张力系数为0.073N·m -1，酒精的密度为0.79g·cm -3，试求酒精的表面张力系数。
解：设两管半径分别为r 1、r 2，其它在水、酒精中的各物理量分别用下标“1”、“2”表示，则由毛细管液面高度公式可得在水、酒精中的液面高度差分别为
)11(cos 2cos 2cos 221112111111r r g gr gr h -=-=
?ρθαρθαρθα )11(cos 2cos 2cos 22
1222221222r r g gr gr h -=-=?ρθαρθαρθα 将上两式相除得 1
22121ραρα=??h h
所以酒精的表面张力系数为
1322
3112212m N 022.010106.2100.11079.0073.0---?=??????=??=ρρααh h
高中物理分子动理论、能量守恒定律公式总结
高中物理分子动理论、能量守恒定律公式总结 1、阿伏加德罗常数A N ＝6.02×1023/mol ；分子直径数量级10-10 米 2、油膜法测分子直径S V d = ｛V :单分子油膜的体积(m 3)，S :油膜表面积(m 2)｝ 3、分子动理论内容：物质是由大量分子组成的；大量分子做无规则的热运动；分子间存在相互作用力。 4、分子间的引力和斥力(1)0r r <，斥引f f <，分子力F 表现为斥力；(2) 0r r >，斥引f f >， 分子力F 表现为引力；(3) 0r r =，斥引f f =； (4) 010r r >，0≈=斥引f f ，0≈分子力F ，0≈分子势能E 5、热力学第一定律U Q W ?=+｛(做功和热传递，这两种改变物体内能的方式，在效果上是等效的)，W:外界对物体做的正功(J)，Q :物体吸收的热量(J)，U ?:增加的内能(J)，涉及到第一类永动机不可造出 6、热力学第二定 律 克氏表述：不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其它变化（热传导的方向性）； 开氏表述：不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其它变化（机械能与内能转化的方向性）｛涉及到第二类永动机不可造出｝ 7、热力学第三定律：热力学零度不可达到｛宇宙温度下限：－273.15摄氏度（热力学零度）｝ 注: (1)、布朗粒子不是分子,布朗颗粒越小，布朗运动越明显,温度越高越剧烈； (2)、温度是分子平均动能的标志； (3)、分子间的引力和斥力同时存在,随分子间距离的增大而减小,但斥力减小得比引力快； (4)、分子力做正功，分子势能减小,在0r 处斥引f f =且分子势能最小； (5)、气体膨胀,外界对气体做负功W<0；温度升高，内能增大0>?U ；吸收热量，0>Q (6)、物体的内能是指物体所有的分子动能和分子势能的总和，对于理想气体分子间作用力为零，分子势能为零； (7)、0r 为分子处于平衡状态时，分子间的距离； (8)、其它相关内容：能的转化和定恒定律/能源的开发与利用、环保/物体的内能、分子的动能、分子势能。
教科版九年级物理第一章 分子动理论与内能 教案
第一章分子动理论与内能 1.分子动理论 教学目标 知识要点课标要求 1.物体是由大量分子组成 的 能简单地说明物体是由分子、原子组成的；知 道分子的直径大小 2.分子在永不停息地做无 规则运动 知道一切物质的分子都在不停地做无规则运 动；能够识别扩散现象，并能用分子热运动的 观点进行解释常见现象 3.分子之间存在着相互作 用力 知道分子之间存在着相互作用的引力和斥力 教学过程 情境导入 神奇的“软蛋” 星期天，小明来到爷爷家过周末，发现爷爷家的食品柜里有一瓶醋泡蛋，蛋壳已经泡没了，只剩一层蛋膜包着鸡蛋，爷爷说这是一种保健食品。调皮的小明趁爷爷不注意，将“软蛋”冲洗干净后放在了清水中，奇怪！“软蛋”竟一点点地长“胖”了。这其中的奥妙，你能解释吗？ 合作探究 探究点一：物体是由大量分子组成的 提出问题：出示玻璃杯，想一想如果把此杯子打碎，碎片是否还是玻璃？如果经过多次分割，颗粒会越来越小，如果不停地分下去，有没有一个限度？
交流讨论：小组之间交流讨论物质的变化情况以及将物质无限度地分下去时出现的情景。 归纳总结： (1)保持物质化学性质不变的最小微粒叫作分子或者原子。 (2)常见的物质是由极其微小的粒子——分子、原子组成的。 (3)分子的大小用分子的直径来度量，通常用10－10m为单位来度量分子的大小。 探究点二：分子在永不停息地做无规则运动 活动1 演示实验1：教师打开盛有香水的香水瓶，让附近的学生闻一下。 提出问题：能不能闻到香味？为什么？ 演示实验2：我们将一个空瓶子，倒扣在一个装着红棕色二氧化氮气体的瓶子上面，抽掉盖在二氧化氮瓶上的玻璃板。 观察并思考：上面空瓶有红色现象说明了什么？将空瓶与装着红棕色二氧化氮气体的瓶子颠倒放置，重做这个实验能否得出相同的结论？ 学生回答：上面空瓶有红色，说明二氧化氮气体分子运动到了上面空瓶中，分子是运动的。这个实验是一种扩散现象。颠倒放置时不能得出相同的结论，因为二氧化氮密度比空气大，在重力作用下会向下运动，无法证明分子是运动的。 归纳总结：不同的物质在相互接触时，彼此进入对方的现象，叫作扩散。 交流讨论：在我们日常生活中，扩散现象很常见，小组之间交流讨论一下，能否举出几个例子？ 活动2 提出问题：气体可以发生扩散，那么液体和固体是否可以发生扩散呢？ 演示实验：向一个盛有水的烧杯中，用滴管滴入两滴红墨水。
大学物理第七章气体动理论
第七章 气体动理论 一．选择题 1［ C ］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(E K /V )，单位体积内气体的质量ρ的关系为： (A) n 不同，(E K /V )不同，ρ 不同． (B) n 不同，(E K /V )不同，ρ 相同． (C) n 相同，(E K /V )相同，ρ 不同． (D) n 相同，(E K /V )相同，ρ 相同． 解答：1. ∵nkT p =，由题意，T ，p 相同∴n 相同； 2. ∵kT n V kT N V E k 2 323==，而n ，T 均相同∴V E k 相同 3. 由RT M m pV =得RT pM V M ==ρ，∵不同种类气体M 不同∴ρ不同 2［ C ］设某种气体的分子速率分布函数为f (v )，则速率分布在v 1~v 2区间内的分 子的平均速率为 (A) ?2 1d )(v v v v v f ． (B) 2 1 ()d v v v vf v v ?． (C) ? 2 1 d )(v v v v v f /?2 1 d )(v v v v f ． (D) ? 2 1 d )(v v v v v f /0 ()d f v v ∞ ? ． 解答：因为速率分布函数f (v )表示速率分布在v 附近单位速率间隔内的分子数占总分子数的百分率，所以 ? 2 1 d )(v v v v v f N 表示速率分布在v 1~v 2区间内的分子的速率总和，而 2 1 ()d v v Nf v v ? 表示速率分布在v 1~v 2区间内的分子数总和，因此 ? 2 1 d )(v v v v v f / ? 2 1 d )(v v v v f 表示速率分布在v 1~v 2区间内的分子的平均速率。 3［ B ］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Z 和平均自由程λ的变化情况是： (A) Z 减小而λ不变． (B)Z 减小而λ增大． (C) Z 增大而λ减小． (D)Z 不变而λ增大． 解答：n d Z 22π= ，n d 2 21πλ= ，在温度不变的条件下，当体积增大时，n 减小，所以 Z 减小而λ增大。 4［ B ］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
习题 气体分子动理论
《大学物理》作业 No.10气体分子动理论 班级 ________ 学号 ________ 姓名 _________ 成绩 _______ 一、选择题 1. 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的温度，则应向氦气传递热量: [ ] (A) 6 J (B) 10 J (C) 12 (D) 5 J 2. 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2 121=V V ，则其内能之比21/E E 为： [ ] (A) 21 (B) 35 (C) 65 (D) 10 3 3. 在容积V = 4×10 3 -m 3的容器中，装有压强p = 5×102 P a 的理想气体，则容器中气分 子的平均平动动能总和为： [ ] (A) 2 J (B) 3 J (C) 5 J (D) 9 J 4. 若在某个过程中，一定量的理想气体的内能E 随压强 p 的变化关系为一直线（其延长线过E ~ p 图的原点），则该过程为 [ ] (A)等温过程 (B) 等压过程 (C) 等容过程 (D) 绝热过程 5. 若)(v f 为气体分子速率分布函数，N 为分子总数，m 为分子质量，则 )(2 12 2 1 v Nf mv v v ? d v 的物理意义是: [ ] (A) 速率为v 2的各分子的总平均动能与速率为v 1的各分子的总平均动能之差。 (B) 速率为v 2的各分子的总平动动能与速率为v 1的各分子的总平动动能之和。 (C) 速率处在速率间隔v 1~ v 2之内的分子的平均平动动能。 (D) 速率处在速率间隔v 1~ v 2之内的分子平动动能之和。
高中物理-分子动理论测试题(含答案)
高中物理-分子动理论测试题 一、选择题（每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中有一个或多个选项正确。 全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的或不答的得0分。） 1．根据分子动理论，物质分子间距离为r0时分子所受到的引力与斥力相等，以下关于分子势能的说法正确的是（）A．当分子间距离是r0时，分子具有最大势能，距离增大或减小时势能都变小 B．当分子间距离是r0时，分子具有最小势能，距离增大或减小时势能都变大 C．分子间距离越大，分子势能越大，分子距离越小，分子势能越小 D．分子间距离越大，分子势能越小，分子距离越小，分子势能越大 2．在下列叙述中，正确的是（）A．物体的温度越高，分子热运动越剧烈，分子平均动能越大 B．布朗运动就是液体分子的热运动 C．一切达到热平衡的系统一定具有相同的温度 D．分子间的距离r存在某一值r0，当r
(完整word版)大学物理气体动理论热力学基础复习题及答案详解
第12章 气体动理论 一、 填空题： 1、一打足气的自行车内胎，若在7℃时轮胎中空气压强为4.0×510pa .则在温度变为37℃，轮胎内空气的 压强是 。（设内胎容积不变） 2、在湖面下50.0m 深处（温度为4.0℃），有一个体积为531.010m -?的空气泡升到水面上来，若湖面的 温度为17.0℃，则气泡到达湖面的体积是 。（取大气压强为50 1.01310p pa =?） 3、一容器内储有氧气，其压强为50 1.0110p pa =?，温度为27.0℃，则气体分子的数密度 为 ；氧气的密度为 ；分子的平均平动动能为 ；分子间的平均 距离为 。（设分子均匀等距排列） 4、星际空间温度可达 2.7k ，则氢分子的平均速率为 ，方均根速率为 ，最概然速率 为 。 5、在压强为51.0110pa ?下，氮气分子的平均自由程为66.010cm -?，当温度不变时，压强 为 ，则其平均自由程为1.0mm 。 6、若氖气分子的有效直径为82.5910cm -?，则在温度为600k ，压强为21.3310pa ?时，氖分子1s 内的 平均碰撞次数为 。 7、如图12-1所示两条曲线(1)和(2),分别定性的表示一定量的 某种理想气体不同温度下的速率分布曲线,对应温度高的曲线 是 .若图中两条曲线定性的表示相同温 度下的氢气和氧气的速率分布曲线,则表示氧气速率分布曲线的 是 . 8、试说明下列各量的物理物理意义： （1） 12kT ， （2）32 kT ， （3）2i kT ， （4）2 i RT ， （5）32RT ， （6）2M i RT Mmol 。 参考答案： 1、54.4310pa ? 2、536.1110m -? 3、25332192.4410 1.30 6.2110 3.4510m kg m J m ----???? 4、21 21121.6910 1.8310 1.5010m s m s m s ---?????? 图12-1
第七章 气体分子动理论
第七章气体动理论 研究对象：由大量分子（原子）组成的系统。分子视为刚性小球，分子间作弹性碰撞。 研究方法：由于分子的数量极其庞大，彼此之间的相互作用又非常频繁，而且还具有偶然性，所以只能用统计的方法进行处理。研究微观量（m,v,p,f）集体表现出来的宏观特征。 §7－1 物质的微观模型统计规律性 1． 分子的数密度和线度：单位体积内的分子数叫分子数密度。气体（n氮=2.47*1019/cm3）、液体（n水=3.3*1022/cm3）、固体（n =7.3*1022/cm3）。不同种类的分子大小不等，小分子约为10-铜 10m的数量级。实验表明：标准状态下，气体分子间距为分子直 径的10倍。 2．分子力：当r
高二物理分子动理论练习题(含答案)
罗定中学城东学校2017－2018学年第二学期限时训练９ 出题：沈业权审题：陈柏成 一、单项选择题 １．某物质的密度为ρ，摩尔质量为μ，阿伏伽德罗常数为N，则单位体积中所含分子个数为 [ ] A．N／ρ B．N／μ C.μN/ρ D．ρN/μ ２.在油膜实验中，体积为V（m3）的某种油，形成直径为d（m）圆形单分子的油膜，则油分子的直径近似为 [ ] A．2V／πd2（m）B．（V／d）2·4／π（m） C．πd2／4V（m）D．4V／πd2（m） ３．酒精和水混合后体积变小的现象表明 [ ] A．分子间有作用力B．分子间有空隙 C．分子做无规则的热运动 D．分子的质量极其微小 ４.关于布朗运动，下述说法正确的是 [ ] A．布朗运动就是分子的无规则运动 B．悬浮微粒的无规则运动是由于液体分子对它无规则的撞击所引起的 C．悬浮微粒的无规则运动是由于微粒内部分子无规则运动而引起的 D．悬浮微粒的无规则运动是由于外界的影响（如液体、气体的流动）引起的５．固体和液体很难被压缩，这是因为 [ ] A．分子之间没有空隙 B．分子之间只有很小的空隙，稍经压缩就不存在了 C．分子之间距离较小，稍经压缩，斥力增长比引力增长大得多 D．分子在不停地做热运动 ６.甲、乙两个分子相距较远，它们之间的分子力弱到可忽略不计的程度。若使 甲分子固定不动，乙分子逐渐靠近甲分子，直到不能再靠近的整个过程中，分子力对乙分子做功的情况是 [ ] A．始终做正功 B．始终做负功 C．先做正功，后做负功D．先做负功，后做正功 二、多项选择题 ７．关于分子动理论，下述说法正确的是[ ] A．分子是组成物质的最小微粒B．物质是由大量分子组成的 C．分子永不停息地做无规则运动D．分子间有相互作用的引力或斥力８．把表面光滑的铅块放在铁块上，经过几年后将它们分开，发现铅块中含有铁，而铁块中也含有铅，这种现象不能说明（） A．物质分子之间存在着相互作用力 B．分子之间存在空隙 C．分子在永不停息地运动 D．分子的引力大于斥力 ９. 关于扩散现象，下列说法正确的是() A．温度越高，扩散进行得越快 B．扩散现象是不同物质间的一种化学反应 C．扩散现象是由物质分子无规则运动产生的 D．扩散现象在气体、液体和固体中都能发生
初中物理分子动理论 (2)
学科教师辅导教案 组长审核：
（17，十九中第一次月考，8分★）水暖在暖通行业被称为最舒适的采暖方式.随着人们生活水平的提高,越来越多的家庭采用“水地暖”进行取暖.其原理是以温度不高于60℃的热水为热媒,在埋置于地面以下填充层中的管道内循环流动,加热整个地板,通过地面以热传递方式向室内供热的一种供暖方式(如图所示). (1)某房间一段时间内循环流动的水质量为1200kg,进水温度为55℃,出水温度为40℃.这段时间里水向外界放出多少热量? (2)若该水暖的热效率为,这段时间要消耗多少的天然气?(假设天然气完全燃烧)[天然气的热值 为 (3)“水地暖”以水为媒介,利用了水的什么性质,请具体说明为什么要利用这一特性. （16，周口第一次月考，7分★）李强同学家每天用的热水若全部按的50℃热水计算,则需要50kg. (1)将50kg的水从10℃加热到50℃需要吸收多少热量？ （2）若用效率为50％的煤气炉烧水,烧热（1）问中的这些水需要多少m3煤气?(煤气的热值为4.0×107J/m3,水的比热容为4.2×103J/（kg·℃) 15，周口第一次月考，7分★）某太阳能热水器装有质量为200kg的水，在阳光的照射下，该热水器中的水的温度从 15℃升高到65℃.问： （1）水吸收的太阳能是多少焦耳？[水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）] （2）设用煤气做燃气的某热水器的效率为60%，这相当于节约了热值为4.0×107J/m3的煤气多少立方米？（3）太阳能热水器有何优点？ 考点二：热平衡计算 一）例题解析 （15，文昌中第一次月考，6分★）把质量为4kg的冷水河质量为3kg、温度为80℃的热水相混合后的温度 =4.2×103J/(kg·℃）] 为40℃，若不计热量损失，求冷水的温度是多少？[c 水 二）巩固练习 （16，四中第一次月考，7分★）小丽需用温度为40度的水泡脚，便把100度的热水与10kg10度的水混合，设混合过程没有热量损失，问：需要100度的热水多少kg？ 考点三：力学计算 一）例题解析 （17，一中第一次月考，8分★）一辆小轿车以某一速度在平直路面上匀速行驶100km，消耗汽油10L。若这些
高考物理力学知识点之分子动理论解析(7)
高考物理力学知识点之分子动理论解析(7) 一、选择题 1．两分子间的分子力F 与分子间距离r 的关系如图中曲线所示，曲线与r 轴交点的横坐标为0r ，相距很远的两分子只在分子力作用下，由静止开始相互接近．若两分子相距无穷远时分子势能为零．则下列说法正确的是 A ．在0r r >阶段，F 表现为斥力 B ．在0r r <阶段，F 做负功，分子动能减小，分子势能也减小 C ．在0r r =时，分子势能等于零 D ．运动过程中，两个分子的分子动能和分子势能之和不变 2．下列说法中正确的是 A ．物体内能增大时，温度不一定升高 B ．物体温度升高，每个分子的动能都增加 C ．物体对外界做功，其内能一定减少 D ．物体从外界吸收热量，其内能一定增加 3．在观察布朗运动时，从微粒在A 点开始计时，每隔30s 记下微粒的一个位置，得到B 、 C 、 D 、 E 、 F 、 G 等点，然后用直线依次连接，如图所示，则下列说法正确的是 A ．图中记录的是分子无规则运动的情况 B ．图中记录的是微粒做布朗运动的轨迹 C ．微粒在前30s 内的位移大小一定等于AB 的长度 D ．微粒在75s 末时的位置一定在CD 的连线上，但不可能在CD 中点 4．用分子动理论的观点看，下列表述正确的是（ ） A ．对一定质量的气体加热，其内能一定增加 B ．一定质量100℃的水转变成100℃的水蒸汽，其分子的平均动能增加 C ．一定质量的理想气体，如果压强不变而体积增大，其分子的平均动能增加 D ．如果气体温度升高，物体中所有分子的速率都一定增大 5．（3-3）对于液体在器壁附近的液面发生弯曲的现象，如图所示，对此有下列几种解释，其中正确的是( )
初中物理分子动理论和内能阶梯训练
初中物理分子动理论和内能阶梯训练 （每题10分，共100分；完成时间30分钟） 基础知识与基本技能 *1．物质是由构成的，构成物质的分子永不停息地，分子之间存在相互作用的和。 *2．不同的物质在相互接触时，彼此进入对方的现象叫做现象。这一现象间接的说明：。 **3．关于扩散现象，下面的几种说法中正确的是（）。 A．只有在气体和液体之间才发生扩散现象 B．扩散现象说明了，构成物质的分子总是在永不停息地作无规则运动 C．扩散现象说明了分子间有力的作用 D．扩散现象与温度的高低无关 **4．炽热的铁水具有内能，当温度降低，内能随着。冰冷的冰块具有内能，当温度升高，内能随着。将该冰块从一楼移动到四楼，它的内能将。 知识的应用 **5．下列社会实践中的实例，不能用来说明“分子在不停地运动”的是（）。（2001年武汉市中考题） A．洒水的地面会变干 B．炒菜时加点盐，菜就有了咸味 C．扫地时，尘土飞扬 D．房间里放了一篮子苹果，满屋飘香 **6．下列说法正确的是（）。 A．内能是分子热能和分子动能的总和 B．物体运动越快，物体的动能越大，内能就越大 C．在水平地面上静止的0℃的冰块不具有内能和机械能 D．任何物体都具有内能，但不一定有机械能 **7．一块咸菜，放在水里泡一段时间，就会变淡了，这是因为。 知识的拓展 ***8．洗衣服时，洗衣粉在冷水中需很长时间才能溶完，而在热水中很快就能溶完，这是因为。 ***9．有一铁块的温度降低了，则（）。 A．它一定是放出了热量 B．它一定是对外做了功 C．它的内能一定减少了 D．它的机械能一定减少了 ***10．在下列常见的生活事例中，用做功的方式来改变物体内能的是（）。 A．给自行车打气时，气筒壁会发热 B．冬天写作业时手冷，用嘴向手上呵呵气 C．喝很热的茶时，先向水面上吹吹气 D．阳光下，太阳能热水器中的水温升高（2003年江苏泰州中考题） 分子动理论 基础知识与基本技能 *1．分子动理论指出：物质是由构成的，一切物质的分子都在，分子之间存在着相互作用的。[1.0] *2．扩散现象说明一切物体的分子都在，同时也表明分子间有。[0.5]
初中物理分子动理论习题
第一节分子动理论 1.下列现象中属于扩散现象的是( ) A.擦黑板时，粉笔灰在空中飞舞 B.打开一盒香皂，很快就会闻到香味 C.粉笔蹭到衣服上，在衣服上留下粉笔痕迹 D.冬天，雪花漫天飞舞 2.固体和液体很难被压缩，是因为( ) A.分子间没有空隙 B.分子间存在着引力 C.分子间存在斥力 D.分子在不停地做无规则运动 3.我们在实验室用酒精进行实验时，整个实验室很快就闻到了刺鼻的酒精气味，这是一种扩散现象.以下有关分析错误的是( ) A.扩散现象只发生在气体、液体之间 B.扩散现象说明分子在不停息地运动 C.温度越高时扩散现象越剧烈 D.扩散现象说明分子间存在着间隙 4.把100毫升酒精和100毫升水混合在一起，体积小于200毫升.这个现象说明( ) A.分子间有间隙 B.分子是有质量的 C.分子间有力的作用 D.分子是可以再分的 5.下列事例中，不能用来说明分子间有引力的是( ) A.要用很大的力才能把铅丝折断 B.用胶水能把两张纸粘合在一起 C.磁铁能把铁钉吸住 D.金属固体很难被分开 6.下列现象中不能用分子运动论的观点解释的是( ) A.富裕老窖的瓶盖一开，酒香四溢 B.金块和铅块紧压在一起，过几年后会发现铅中有金，金中有铅 C.沙尘暴起，尘土满天 D.衣橱里的樟脑球会越变越小 7.液体很难被压缩的原因是( ) A.分子间存在着引力 B.分子间存在着斥力 C.分子间有间隙 D.分子在不停地运动 8.下列现象中不能说明分子在做无规则运动的是( ) A.春暖花开时，能闻到花的香味 B.打开酒瓶盖能闻到酒的气味 C.空气中飘动的浮尘 D.在盛有热水的杯子中放几片茶叶，过一会整杯水都变成茶水 9.下列现象中，不能说明物质分子永不停息地做无规则运动的是( ) A.把煤堆在墙角，过一段时间墙角变黑 B.空气能被压缩 C.打开香水瓶的盖子,整个房间很快充满香气 D.用盐水腌蛋 10.诗句“掬水月在手，弄花香满衣”所包含的物理知识有和. 11.吸烟有害健康，在空气不流通的房间里，只要有一个人吸烟，一会房间就会充满烟味，这是分子在.所以为了您和他人的健康，请你对吸烟者提出一个合理的建议：. 12.目前甲型H1N1流感的蔓延正引起世界各国的高度关注，虽然该病毒的传播机制还未确定，但保持良好的卫生习惯是预防感染病毒的有效措施.专家称感染病人咳嗽所产生的有大量病毒的飞沫，会使1m范围内的其他人吸入而被感染，所以与感染病人近距离接触须带口罩.一粒飞沫的直径约为1×10-6～5×10-6m（分子直径约为1×10-9m），由此可判断飞沫分子.（选填“是”或“不是”）
大物习题解答-大学物理习题答案(许瑞珍_贾谊明)-第12章 气体动理论
第十二章 气体动理论 12－1 一容积为10L 的真空系统已被抽成1.0×10-5 mmHg 的真空，初态温度为20℃。为了提高其真空度，将它放在300℃的烘箱内烘烤，使器壁释放出所吸附的气体，如果烘烤后压强为1.0×10-2 mmHg ，问器壁原来吸附了多少个气体分子? 解：由式nkT p =，有 3 2023 52/1068.1573 1038.1760/10013.1100.1m kT p n 个?≈?????==-- 因而器壁原来吸附的气体分子数为 个183201068.110101068.1?=???==?-nV N 12－2 一容器内储有氧气，其压强为1.01?105 Pa ，温度为27℃，求：（l ）气体分子的 数密度；（2）氧气的密度；（3）分子的平均平动动能；（4）分子间的平均距离。（设分子间等距排列） 分析：在题中压强和温度的条件下，氧气可视为理想气体。因此，可由理想气体的物态方程、密度的定义以及分子的平均平动动能与温度的关系等求解。又因可将分子看成是均匀等距排列的，故每个分子占有的体积为30d V =，由数密度的含意可知d n V ,10=即可求出。 解：（l ）单位体积分子数 3 25m 1044.2-?==kT p n （2）氧气的密度 3m kg 30.1-?===RT pM V m ρ （3）氧气分子的平均平动动能 J 1021.62321k -?==kT ε （4）氧气分子的平均距离 m 1045.3193-?==n d 12－3 本题图中I 、II 两条曲线是两种不同气体（氢气和氧气）在同一温度下的麦克斯韦分子速率分布曲线。试由图中数据求：（1）氢气分子和氧气分子的最概然速率；（2）两种气体所处的温度。 分析：由M RT v /2p =可知，在相同温度下，由于不同气体的摩尔质量不同，它们的最概然速率p v 也就不同。因22O H M M <，故氢气比氧气的p v 要大，由此可判定图中曲线II 所标13p s m 100.2-??=v 应是对应于氢气分子的最概然速率。从而可求出该曲线所对应的温度。又因曲线I 、II 所处的温度相同，故曲线I 中氧气的最概然速率也可按上式求得。 解：（1）由分析知氢气分子的最概然速率为
初中物理知识点全面复习大全分子动理论
分子动理论与内能 一、分子动理论及其应用： 1、物质是由分子组成的。 分子若看成球型，其直径约10-10m。 2、一切物体的分子都在不停地做无规则的运动 ①扩散：不同物质在相互接触时，彼此进入对方的现象。 ②扩散现象说明：A分子之间有间隙。B分子在做不停的无规则的运动。 ③用二氧化氮做扩散实验时，把二氧化氮放下面，这样做的目的是：防止二氧化氮扩散被误认为是重力作用的结 果。实验现象：两瓶气体混合在一起颜色变得均匀，结论：分子在不停地做无规则运动。 ④固、液、气都可扩散，扩散速度与温度有关。 ⑤分子运动与物体运动要区分开：扩散、蒸发等是分子运动的结果，而飞扬的灰尘，液、气体对流是物体运动的结果。 3、分子间有相互作用的引力和斥力。 ①当分子间的距离ｄ＝分子间平衡距离 r ，引力＝斥力。 ②ｄ＜ｒ时，引力＜斥力，斥力起主要作用，固体和液体很难被压缩是因为：分子之间的斥力起主要作用。 ③ｄ＞ｒ时，引力＞斥力，引力起主要作用。图2-4说明：分子之间存在引力固体很难被拉断，钢笔写字，胶 水粘东西都是因为分子之间引力起主要作用。 ④当ｄ＞10ｒ时，分子之间作用力十分微弱，可忽略不计。 破镜不能重圆的原因是：镜块间的距离远大于分子之间的作用力的作用范围，镜子不能因分子间作用力而结合在一起。 二、内能： 1、内能：物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和，叫做物体的内能。 2、物体在任何情况下都有内能：既然物体内部分子永不停息地运动着和分子之间存在着相互作用，那么内能是无 条件的存在着。无论是高温的铁水，还是寒冷的冰块。 3、影响物体内能大小的因素：①温度：在物体的质量，材料、状态相同时，温度越高物体内能越大。②质量：在 物体的温度、材料、状态相同时，物体的质量越大，物体的内能越大。③材料：在温度、质量和状态相同时，物体的材料不同，物体的内能可能不同。④存在状态：在物体的温度、材料质量相同时，物体存在的状态不同时，物体的内能也可能不同。 4、内能与机械能不同：机械能是宏观的，是物体作为一个整体运动所具有的能量，它的大小与机械运动有关。内 能是微观的，是物体内部所有分子做无规则运动的能的总和。内能大小与分子做无规则运动快慢及分子作用有关。 这种无规则运动是分子在物体内的运动，而不是物体的整体运动。 5、热运动：物体内部大量分子的无规则运动叫做热运动。 温度与热运动的关系：温度越高，分子无规则运动越剧烈，扩散越快。 三、内能的改变： 1、内能改变的外部表现： 物体温度升高（降低）——物体内能增大（减小）。 物体存在状态改变（熔化、凝固）——内能改变。 反过来，不能说内能改变必然导致温度变化。（因为内能的变化有多种因素决定） 2、改变内能的方法：做功和热传递。 A、做功改变物体的内能： ①做功可以改变内能：对物体做功物体内能会增加。 物体对外做功物体内能会减少。 ②做功改变内能的实质是内能和其他形式的能的相互转化 ③如果仅通过做功改变内能，可以用做功多少度量内能的改变大小。 ④解释事例：A压缩使棉花熔燃烧：这是因为活塞压缩空气做功，使空气内能增加，温度升高，达到棉花燃点使棉 花燃烧。B钻木取火：使木头相互摩擦，人对木头做功，使它的内能增加，温度升高，达到木头的燃点而燃烧。C 向瓶内打气，看到当塞子跳起来时，容器中出现了雾，这是因为瓶内空气推动瓶塞对瓶塞做功，内能减小，温度降低，使水蒸气液化凝成小水滴。
大学物理4
9. 气体分子动理论 姓名 孟凡笛 学号 102520011 专业 机电一体化 教学点 同济本部 一、选择题 1．一定量的理想气体可以： (A) 保持压强和温度不变同时减小体积； (B) 保持体积和温度不变同时增大压强； (C) 保持体积不变同时增大压强降低温度； (D) 保持温度不变同时增大体积降低压强。 ( C ) 2．设某理想气体体积为V ，压强为P ，温度为T ，每个分子的质量为μ，玻尔兹曼常数为k ，则该气体的分子总数可以表示为： (A) μ k PV (B) V PT μ (C) kT PV (D) kV PT ( B ) 3．关于温度的意义，有下列几种说法： （1）气体的温度是分子平均平动动能的量度； （2）气体的温度是大量气体分子热运动的集体表现，具有统计意义； （3）温度的高低反映物质内部分子运动剧烈程度的不同； （4）从微观上看，气体的温度表示每个气体分子的冷热程度； 上述说法中正确的是： （A ） (1) 、（2）、（4）. （B ） (1) 、（2）、（3）. （C ） (2) 、（3）、（4）. （D ） (1) 、（3）、（4）. ( B ) 4．设某种气体的分子速率分布函数为)(v f ，则速率在1v ~2v 区间内的分子平均速率为： （A ） ? 2 1 d v v v )v (vf （B ）?2 1 d v v v )v (vf v （C ）? ?21 2 1d d v v v v v )v (f v )v (vf （D ） ? ?∞0 d d 2 1 v )v (f v )v (vf v v ( A )
5．两容积不等的容器内分别盛有可视为理想气体的氦气和氮气，如果它们的温度和压强相同，则两气体 (A) 单位体积内的分子数必相同； (B) 单位体积内的质量必相同； (C) 单位体积内分子的平均动能必相同； (D) 单位体积内气体的内能必相同。 ( A ) 6．摩尔数相同的氢气和氦气，如果它们的温度相同，则两气体： (A) 内能必相等； (B) 分子的平均动能必相同； (C) 分子的平均平动动能必相同； (D) 分子的平均转动动能必相同。 ( C ) 7．在标准状态下，体积比为1:2的氧气和氦气（均视为理想气体）相混合，混合气体中氧气和氦气的内能之比为： (A) 1 : 2 (B) 5 : 3 (C) 5 : 6 (D) 10 : 3 ( A ) 8. 体积恒定时，一定量理想气体的温度升高，其分子的： (A) 平均碰撞次数将增大 (B) 平均碰撞次数将减小 (C) 平均自由程将增大 (D) 平均自由程将减小 ( C ) 二、填充题 1．设氢气在27?C 时，每立方厘米内的分子数为12 104.2?个，则氢气分子的平均平动动能 2．下面给出理想气体状态方程的几种微分形式，指出它们各表示什么过程。 （1）T R )M /M (V P d d mol = 表示 过程； （2）T R )M /M (P V d d mol = 表示 过程； （3）0d d =+P V V P 表示 过程。 3．容积为10升的容器中储有10克的氧气。若气体分子的方均根速率1 2s m 600-?=v , 则此气体的温度 =T ；压强=P 。
高考物理力学知识点之分子动理论真题汇编及答案(4)
高考物理力学知识点之分子动理论真题汇编及答案(4) 一、选择题 1．下列说法正确的是( ) A．布朗运动是液体分子的无规则运动 B．布朗运动是指液体中悬浮颗粒的无规则运动 C．温度降低，物体内每个分子的动能一定减小 D．温度低的物体内能一定小 2．已知某气体的摩尔体积为22.4L/mol，摩尔质量为18g/mol，阿伏加德罗常数为231 10mol-，由以上数据不能估算出这种气体（） ?231 6.0210mol- A．每个分子的质量 B．每个分子的体积 C．每个分子占据的空间 D．1g气体中所含的分子个数 3．下列说法正确的是 A．布朗运动就是水分子的热运动 B．水结成冰后水分子的热运动停止 C．水流速度越大水分子的热运动越剧烈 D．布朗运动反映了水分子的运动 4．关于分子动理论，下列说法中正确的是 A．布朗运动是指液体或气体分子的无规则运动 B．气体的温度升髙，每个气体分子运动的速率都增加 C．当分子间距离r>时，随若r的增大，分子间的斥力减小，引力增大 D．当分子间距离r＜时，分子势能随着r的减小而增大 5．下列说法正确的是( ). A．液体表面层的分子分布比较稀疏，分子之间只存在引力，故液体表面具有收缩趋势B．悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动 C．当液晶中电场强度不同时，液晶对不同颜色光的吸收强度不同，就显示不同颜色D．高原地区水的沸点较低，这是高原地区温度较低的缘故 6．下列说法正确的是（） A．给汽车轮胎充气时费力，说明分子间有斥力 B．温度是物体分子热运动的平均速率的标志 C．当分子间引力和斥力相等时，分子势能最小 D．高压密闭的钢筒中的油沿筒壁溢出，这是钢分子对油分子的斥力 7．如图所示，两个接触面平滑的铅柱压紧后悬挂起来，下面的铅柱不脱落，主要原因是（）
大学物理同步训练第10章气体动理论
第八章 气体动理论 一、选择题 1. 一定量的氢气（视为刚性分子的理想气体），若温度每升高1 K ，其内能增加20.8 J ，则该氢气的质量为（普适气体常量R =8.31 J ?mol ?1?K ?1） （A ）1.0×10?3 kg （B ）2.0×10?3 kg （C ）3.0×10?3 kg （D ）4.0×10?3 kg 答案：B 分析：内能公式E =ν?iRT 2?（式中ν为物质的量，i 为自由度；物质的量可由气体质量和气体摩尔质量算出，常见气体氢气2 g ?mol ?1、氦气4 g ?mol ?1、氮气28 g ?mol ?1、氧气32 g ?mol ?1、甲烷16 g ?mol ?1、水蒸气18 g ?mol ?1；单原子分子即惰性气体自由度i =3，双原子分子i =5，多原子分子如甲烷、水蒸气i =6）。由题可得?E =ν?5R?T 2?，代入可得物质的量ν=2×20.8(5×8.31)?≈1 mol ，故质量为2 g ，即B 选项。 2. 有一瓶质量为m 的氢气（视作刚性双原子分子的理想气体），温度为T ，则氢分子的平均动能为 （A ）3kT 2? （B ）5kT 2? （C ）3RT 2? （D ）5RT 2? 答案：B 分析：气体分子的平均动能为ε?=ikT 2?（式中i 为气体分子自由度，见选择题1）。 3. 有两瓶气体，一瓶是氦气，另一瓶是氢气（均视为刚性分子理想气体），若它们的压强、体积、温度均相同，则氢气的内能是氦气的 （A ）1/2倍 （B ）2/3倍 （C ）5/3倍 （D ）2倍 答案：C 分析：由物态方程pV =νRT 可知两瓶气体的物质的量ν相同。由内能公式（见选择题1）可得 E H 2E He =v ?5RT 2?v ?3RT 2?=53 4. A 、B 、C 3个容器中皆装有理想气体，它们的分子数密度之比为n A :n B :n C =4:2:1，而分子的平均平动动能之比为w ?A :w ?B :w ?C =1:2:4，则它们的压强之比p A :p B :p C 为
九年级物理：分子动理论的初步知识(教学设计)
初中物理标准教材 九年级物理：分子动理论的初步知识(教学设计) Learning physics well can also cultivate your logical thinking ability, learning physics well can make you live a better life. 学校：______________________ 班级：______________________ 科目：______________________ 教师：______________________
--- 专业教学设计系列下载即可用 --- 九年级物理：分子动理论的初步知识(教学 设计) 教学目标 a. 知道物质是由分子构成的；分子不停地做无规则运动；分子的体积和质量都非常小，在一般物体里含有的分子数非常多． b. 能识别并会解释扩散现象,知道扩散现象表明了分子不停地做无规则运动． c. 知道分子间存在作用力，分子间作用力与分子间距离有关，知道一些分子间相互作用力的实例． d. 理论联系实际，培养学生用所学知识解决实际问题的能力． 教学建议
“”教材分析 分析一：本节首先介绍了有关分子和分子运动的初步知识，并对分子大小进行了讨论，使学生对分子体积小、数量大留下深刻印象。然后从观察实验，分析宏观现象出发，通过推理去探索微观世界的思路，依次介绍了分子的无规则运动和相互作用力。 分析二：分子运动论是从本质上认识各种热现象的理论。按照分子运动论的观点，一切热现象都是由构成物体的大量分子无规则运动引起的，温度就是大量分子无规则运动剧烈程度的标志。利用分子运动论，可以成功地解释大量的热现象。 分析三：分子运动论的基本内容：物质由大量分子构成，分子体积极小，直径只有10-10米左右，一滴水约含有1.6×1021个水分子，分子之间有空隙，气体分子的间隙最大，液体次之，固体分子间隙最小；分子做永不停息的无规则运动，这种运动与温度有关，一般温度高的物体内部分子运动剧烈，所以人们把分子的这种无规则运动叫做热运动，扩散现象是分子无规则运动的例证；分子之间有引力和斥力同时存在，分子间距离小于平衡位置时，斥力大于引
大学物理 气体动理论习题
第十一章气体动理论 一、基本要求 1.理解平衡态、物态参量、温度等概念，掌握理想气体物态方程的物理意义及应用。 2.了解气体分子热运动的统计规律性，理解理想气体的压强公式和温度公式的统计意义及微观本质，并能熟练应用。 3.理解自由度和内能的概念，掌握能量按自由度均分定理。掌握理想气体的内能公式并能熟练应用。 4.理解麦克斯韦气体分子速率分布律、速率分布函数及分子速率分布曲线的物理意义，掌握气体分子热运动的平均速率、方均根速率和最概然速率的求法和意义。 5.了解气体分子平均碰撞频率及平均自由程的物理意义和计算公式。 二、基本概念 1 平衡态 系统在不受外界的影响下，宏观性质不随时间变化的状态。 2 物态参量 描述一定质量的理想气体在平衡态时的宏观性质的物理量，包括压强、体积和温度3 温度 宏观上反映物体的冷热程度，微观上反映气体分子无规则热运动的剧烈程度。 4 自由度 确定一个物体在空间的位置所需要的独立坐标数目，用字母表示。 5 内能 理想气体的内能就是气体内所有分子的动能之和，即 6 最概然速率
速率分布函数取极大值时所对应的速率，用表示，，其物理意义为在一定温度下，分布在速率附近的单位速率区间内的分子在总分子数中所占的百分比最大。 7 平均速率 各个分子速率的统计平均值，用表示， 8 方均根速率 各个分子速率的平方平均值的算术平方根，用表示， 9 平均碰撞频率和平均自由程 平均碰撞频率是指单位时间内一个分子和其他分子平均碰撞的次数；平均自由程是每两次碰撞之间一个分子自由运动的平均路程，两者的关系式为:或 三、基本规律 1 理想气体的物态方程 pV RT ν=或'm pV RT M = pV NkT =或p nkT = 2 理想气体的压强公式 3 理想气体的温度公式 4 能量按自由度均分定理 在温度为T 的平衡态下，气体分子任何一个自由度的平均动能都相等，均为12 kT 5 麦克斯韦气体分子速率分布律 （1）速率分布函数 ()dN f Nd υυ = 表示在速率υ附近单位速率区间内的分子数占总分子数的百分比或任一单个分子在速率υ附近单位速率区间内出现的概率，又称为概率密度。