当前位置：文档库 › 第章气体动理论完整版

第章气体动理论完整版

第章气体动理论

HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】

第10章气体动理论题目无答案

一、选择题

1. 一理想气体样品, 总质量为M , 体积为V , 压强为p , 绝对温度为T , 密度为, 总分子数为N , k 为玻尔兹曼常数, R 为气体普适常数, 则其摩尔质量可表示为 [ ] (A) MRT

pV (B) pV MkT (C) p kT ρ (D) p RT ρ 2. 如T10-1-2图所示，一个瓶内装有气体, 但有小孔与外界相通, 原来瓶内温度为300K ．现在把瓶内的气体加热到400K (不计容积膨胀), 此时瓶内气体的质量为原来质量的______倍．

[ ] (A) 27／127 (B) 2／3

3. 相等质量的氢气和氧气被密封在一粗细均匀的细玻璃管内, 并由一水银滴隔开, 当玻璃管平放时, 氢气柱和氧气柱的

长度之比为

[ ] (A) 16:1 (B) 1:1

4. 一容器中装有一定质量的某种气体, 下列所述中是平衡态的为

[ ] (A) 气体各部分压强相等 (B) 气体各部分温度相等

5. 一容器中装有一定质量的某种气体, 下面叙述中正确的是

[ ] (A) 容器中各处压强相等, 则各处温度也一定相等

(B) 容器中各处压强相等, 则各处密度也一定相等

(D) 容器中各处压强相等, 则各处的分子平均平动动能一定相等

6. 理想气体能达到平衡态的原因是

[ ] (A) 各处温度相同 (B) 各处压强相同

7. 理想气体的压强公式k 3

2εn p =可理解为 [ ] (A) 是一个力学规律 (B) 是一个统计规律

8. 一个容器内贮有1摩尔氢气和1摩尔氦气，若两种气体各自对器壁产生的压强分别为p 1和p 2，则两者的大小关系是：

[ ] (A) p 1> p 2 (B) p 1< p 2 (C) p 1＝p 2 (D)不确定的

9. 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n 1，它产生的压强为p 1；B 种气体的分子数密度为2n 1；C 种气体的分子数

密度为3 n 1．则混合气体的压强p 为

[ ] (A) 3 p 1 (B) 4 p 1 (C) 5 p 1 (D) 6 p 1

10. 若室内生起炉子后温度从15C 升高到27C, 而室内气压不变, 则此时室内的分子数减少了

T10-1-2图

T 10-1-3图

[ ] (A) % (B) 4% (C) 9% (D) 21%

11. 无法用实验来直接验证理想气体的压强公式, 是因为

[ ] (A) 在理论推导过程中作了某些假设

(B) 现有实验仪器的测量误差达不到规定的要求

(D) 公式中所涉及到的微观量无法用仪器测量

12. 对于一定质量的理想气体, 以下说法中正确的是

[ ] (A) 如果体积减小, 气体分子在单位时间内作用于器壁单位面积的总冲量一

定增大

(B) 如果压强增大, 气体分子在单位时间内作用于器壁单位面积上的总冲量

一定增大

一定不变

(D) 如果压强增大, 气体分子在单位时间内作用于器壁单位面积上的总冲量

一定减小

13. 对于kT 2

3k =ε中的平均平动动能k ε和温度T 可作如下理解 [ ] (A) k ε是某一分子的平均平动动能 (B) k ε是某一分子的能量长时间的平均值 (C) k ε是温度为T 的几个分子的平均平动动能

(D) 气体的温度越高, 分子的平均平动动能越大

14. 根据气体动理论, 单原子分子理想气体的温度正比于

[ ] (A) 气体的体积 (B) 气体分子的平均自由程

15. 在刚性密闭容器中的气体, 当温度升高时, 将不会改变容器中

[ ] (A) 分子的动能 (B) 气体的密度

16. 在一固定容积的容器内, 理想气体温度提高为原来的两倍, 则

[ ] (A) 分子的平均动能和压强都提高为原来的两倍

(B) 分子的平均动能提高为原来的两倍, 压强提高为原来的四倍

(D) 因为体积不变, 所以分子的动能和压强都不变

17. 两种不同的气体, 一瓶是氦气, 另一瓶是氮气, 它们的压强相同, 温度相同, 但容积不同, 则

[ ] (A) 单位体积内的分子数相等

(B) 单位体积内气体的质量相等

(D) 单位体积内气体分子的动能相等

18. 相同条件下, 氧原子的平均动能是氧分子平均动能的 [ ] (A) 56倍 (B) 53倍 (C) 103倍 (D) 2

1倍 19. B

如果氢气和氦气的温度相同, 摩尔数也相同, 则这两种气体的

[ ] (A) 平均动能相等 (B) 平均平动动能相等

20. 某气体的分子具有t 个平动自由度, r 个转动自由度, s 个振动自由度, 根据能均分定理知气体分子的平均总动能为 [ ] (A) kT t 21 (B) kT s r t 2

1)(++ (C) kT r 21 (D) kT s r t 2

1)2(++ 21. 平衡状态下, 刚性分子理想气体的内能是

[ ] (A) 部分势能和部分动能之和 (B) 全部势能之和

22. 在标准状态下, 体积比为V 1／V 2 = 1／2的氧气和氦气(均视为刚性分子理想

气体)相混合, 则其混合气体中氧气和氦气的内能比为:

[ ] (A) 1／2 (B) 5／3 (C) 5／6 (D) 3／10

23. 水蒸汽分解成同温度的氢气和氧气(均视为刚性分子理想气体), 其内能的增加量为

[ ] (A) (B) 50 (C) 25 (D) 0

24. 压强为p 、体积为V 的氢气（视为理想气体）的内能为 [ ] (A) pV 25 (B) pV 23 (C) pV 2

1 (D) p V 25. 理想气体分子的平均平动动能为 [ ] (A) 221v m (B) 221v m (C) 12kT (D) 72

kT 26. 某容积不变的容器中有理想气体, 若绝对温度提高为原来的两倍, 用p 和k ε分别表示气体的压强和气体分子的平均动能, 则

[ ] (A) p 、k ε均提高一倍 (B) p 提高三倍, k ε提高一倍

27. 根据经典的能量均分原理, 在适当的正交坐标系中, 每个自由度的平均能量为

[ ] (A) kT (B) kT 31 (C) kT 23 (D) kT 2

1 28. 温度和压强均相同的氦气和氢气, 它们分子的平均动能k ε和平均平动动能k ε有如下关系

[ ] (A) k ε和k ε相同 (B) k ε相等而k ε不相等 (C) k ε相等而k ε不相等 (D) k ε和k ε都不相等

29. 在一定速率v 附近麦克斯韦速率分布函数f (v )的物理意义是: 一定量的理想气体在给定温度下处于平衡态时的

[ ] (A) 速率为v 时的分子数

(B) 分子数随速率v 的变化

(D) 速率在v 附近单位速率区间内的分子数占总分子数的百分比

30. 关于麦克斯韦速率分布函数f (v )的适用条件, 下列说法中正确的说法是

[ ] (A) f (v )适用于各种气体

(B) f (v )只适用于理想气体的各种状态

(D) f (v )适用于理想气体系统的平衡态

31. A 和B 两容器均贮有气体, 使其麦氏速率分布函数相同的条件是

[ ] (A) A 、B 中气体的质量相等

(B) A 、B 中气体的质量相等, 温度相同

(D) A 、B 中气体的质量不同, 密度不同

32. 关于麦氏速率分布曲线, 有下列说法, 其中正确的是

[ ] (A) 分布曲线与v 轴围成的面积表示分子总数

(B) 以某一速率v 为界, 两边的面积相等时, 两边的分子数也相等

度与

分子质量的影响

(D) 以上说法都不对

33. 在平衡态下, 理想气体分子速率区间v 1 ~ v 2

[ ] (A) ?21d )(v v v v f (B) ?21d

)(v v v v Nf (C) ?21d )(v v v v v f (D) ?21d )(v v v v f 34. 平衡态下, 理想气体分子在速率区间v ~ v d v 内的分子数密度为

[ ] (A) nf (v )d v (B) Nf (v ) d v

1d )(v v v v Nf 35. 在平衡态下, 理想气体分子速率在区间v 1 ~ v 2[ ] (A) ?21d )(v v v v f (B) ?2

1d )(v v v v Nf (C) ?21d )(v v v v v f (D) ?21

d )(v v v v f 36. 在平衡态下, 理想气体分子速率区间v 1 ~ v 2内分子的平均速率是 [ ] (A) ?21d )(v v v v v f (B) ?21

d )(v v 2v v v f (C) ?21d )(v v v v v f ?2

1d )(v v v v f (D) ?21

d )(1v v v v v f N 37. 在273K 时, 氧气分子热运动速率恰好等于100m.s -1的分子数占总分子数的百分比数为

[ ] (A) 10 (B) 50

38. f (v )是理想气体分子在平衡状态下的速率分布函数, 物理式?2

1d )(v v v v Nf 的物理意义是

[ ] (A) 速率在v 1 ~ v 2区间内的分子数

(B) 速率在v 1 ~ v 2区间内的分子数占总分子数的百分比

(D) 速率在v 1 ~ v 2区间内的分子的方均根速率

39. 某气体分子的速率分布服从麦克斯韦速率分布律．现取相等的速率间隔v 考察具有v v 速率的气体分子数N ．N 为最大所对应的v 为

[ ] (A) 平均速率 (B) 方均根速率

40. 设声波通过理想气体的速率正比于气体分子的热运动平均速率, 则声波通过具有相同温度的氧气和氢气的速率之比22H O /u u 为

[ ] (A) 1 (B) 1／2 (C) 1／3 (D) 1／4

41. 设T10-1-41图示的两条曲线分别表示在相同温度下氧气和氢气分子的速率分布曲线；令()2O p v 和()2

H p v

[ ] (A) 图中a 表示氧气分子的速率分布曲线, ()2

O p v /()2H p v =4 (B) 图中a 表示氧气分子的速率分布曲线, ()2O p v /()2H p v ＝1/4

p v ＝1/4 (D) 图中b 表示氧气分子的速率分布曲线；()2O p v /()2

H p v ＝ 4 42. 温度为T 时，在方均根速率s /m 502±v 的速率区间内，氢、氨两种气体分子数占总分子数的百分率相比较：则有（附：麦克斯韦速率分布定律：

符号exp(a )，即e a .）

[ ] (A) 2

2N H ??? ???>??? ???N N N N

(B) 22N H ??? ???=??? ???N N N N

2N H ??? ???

[ ] (A) m kT x 32=

v (B) m

kT x 3312=v (C) m kT x 32=v (D) m

kT x =2v 44. 在一封闭容器中装有1mol 氮气(视为理想气体), 当温度一定时，分子无规则运动的平均自由程仅决定于

[ ] (A) 压强p (B) 体积V

45. 理想气体经历一等压过程, 其分子的平均碰撞频率Z 与温度T 的关系是 [ ] (A) Z T ∝ (B) Z T ∝1 (C) Z T ∝ (D) Z T

∝1 46. 体积恒定时, 一定质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) 平均自由程将增大

47. 一定质量的理想气体等压膨胀时, 气体分子的

[ ] (A) 平均自由程不变 (B) 平均碰撞频率不变

48. 气缸内盛有一定量的氢气, 当温度不变而压强增大一倍时, 氢气分子的平均碰撞次数Z 和平均自由程λ的变化情况是 [ ] (A) Z 和λ都增大一倍 (B) Z 和λ都减为原来的一半 (C) Z 增大一倍λ减为原来的一半 (D) Z 减为原来的一半而λ增大一倍

49. 一定量的理想气体, 在容积不变的条件下, 当温度降低时, 分子的平均碰撞次数Z 和平均自由程λ的变化情况是 [ ] (A) Z 减小λ不变 (B) Z 不变λ减小 (C) Z 和λ都减小 (D) Z 和λ都不变

50. 理想气体绝热地向真空自由膨胀, 体积增大为原来的两倍, 则始末两态的温度T 1、T 2和始末两态气体分子的平均自由程λ1、λ2的关系为 [ ] (A) T T 1212==,λλ (B) T T 121212

==,λλ (C) T T 12122==,λλ (D) T T 1212212

==,λλ 51. 在下列所给出的四个图象中，能够描述一定质量的理想气体，在可逆绝热过程中，密度随压强变化的图象是

[ ]

[ ] (A) (B) (C) 1 (D) 2

53. 气体的热传导系数和粘滞系数与压强p 的关系

[ ] (A) 在任何情况下, 和与 p 成正比 (D)(C)(B)(A)

(B) 在常压情况下, 和与 p 成正比

(D) 在低压情况下, 和与 p 无关

54. 一定量理想气体分子的扩散情况与气体温度T 、压强p 的关系为

[ ] (A) T 越高p 越大, 则扩散越快

(B) T 越低p 越大, 则扩散越快

(D) T 越低p 越小, 则扩散越快

55. 下列说法中正确的是

[ ] (A) 为使单原子分子理想气体的温度升高, 外界所供给的能量的一部份是用于克服分子间的引力使分子间距离拉大

(B) 温度相同时, 不同分子量的各种气体分子都具有相同的平均平动动能

(D) 温度相同时, 不同分子量的气体分子内能不同

56. 一年四季大气压强的差异可忽略不计, 下面说法中正确的是

[ ] (A) 冬天空气密度大 (B) 夏天空气密度大

57. 把内能为U 的1mol 氢气与内能为E 的1mol 氦气相混合, 在混合过程中与外界不发生任何能量交换．若这两种气体均被视为理想气体, 则达平衡后混合气体的温度为 [ ] (A) R E U 3+ (B) R

E U 4+ (C) R

E U 5+ (D) 条件不足, 难以判定 58. 被密封的理想气体的温度从300K 起缓慢地上升, 直至其分子的方均根速率增加两倍, 则气体的最终温度为

[ ] (A) 327K (B) 381K (C) 600K (D) 1200K

59. 设有以下一些过程：

(1) 两种不同气体在等温下互相混合．

(2) 理想气体在定容下降温．

(3) 液体在等温下汽化．

(4) 理想气体在等温下压缩．

(5) 理想气体绝热自由膨胀．

在这些过程中，使系统的熵增加的过程是：

[ ] (A) (1)、(2)、(3) (B) (2)、(3)、(4)

60. 一定量的理想气体向真空作绝热自由膨胀，体积由1V 增至2V ，在此过程中气体的

[ ] (A) 内能不变，熵增加 (B) 内能不变，熵减少

61. 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)

二、填空题

1. 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m ，玻尔兹曼恒量为k , 则该气体的分子总数可表示为．

2. 氢分子的质量为 ×1024 g ，如果每秒有1023 个氢分子沿着与容器器壁的法线成45°角的方向以105 cms -1的速率撞击在 2.0 cm 2 面积上(碰撞是完全弹性的)，则此氢气的压强为____________．

3. 在推导理想气体压强公式中，体现统计意义的两条假设是

(1) ______________________________________________________；

(2) ______________________________________________________．

4. 有一个电子管，其真空度（即电子管内气体压强）为 ×10-5 mmHg ，则27 ℃ 时管内单位体积的分子数为_________________ ．

5. 气体分子间的平均距离l 与压强p 、温度T 的关系为______________，在压强为1 atm 、温度为0℃的情况下，气体分子间的平均距离l ＝________________m ．

6. 若某容器内温度为 300 K 的二氧化碳气体(视为刚性分子理想气体)的内能为 ×103 J ，则该容器内气体分子总数为___________________．

7. 某容器内分子数密度为326m 10-，每个分子的质量为kg 10327-?，设其中1/6分子数以速率1s m 200-?=v 垂直地向容器的一壁运动，而其余5/6分子或者离开此壁、或者平行此壁方向运动，且分子与容器壁的碰撞为完全弹性．则

(1) 每个分子作用于器壁的冲量=?p ；

(2) 每秒碰在器壁单位面积上的分子数=0n ；

(3) 作用在器壁上的压强p ＝．

8. 容器中储有1 mol 的氮气，压强为 Pa ，温度为 7 ℃，则

(1) 1 m 3中氮气的分子数为___________________；

(2) 容器中的氮气的密度为____________________；

(3) 1 m 3中氮分子的总平动动能为_________________．

9. 体积和压强都相同的氦气和氢气(均视为刚性分子理想气体)，在某一温度T 下混合，所有氢分子所具有的热运动动能在系统总热运动动能中所占的百分比为_________．

10. 容积为10 l 的盒子以速率v = 200ms -1匀速运动，容器中充有质量为50g ，温度为C 18 的氢气，设盒子突然停止，全部定向运动的动能都变为气体分子热运动的动能，容器与外界没有热量交换，则达到热平衡后，氢气的温度增加了 K ；氢气的压强增加了 Pa ．(摩尔气体常量11K mol 1J 3.8--??=R ，氢气分子可视为刚性分子．)

11. 一能量为1012 eV 的宇宙射线粒子，射入一氖管中，氖管内充有 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 eV ＝×1019J ，普适气体常量R ＝ J/(molK)）

12. 一氧气瓶的容积为V ，充入氧气的压强为p 1，用了一段时间后压强降为p 2，则瓶中剩下的氧气的内能与未用前氧气的内能之比为__________．

13. 如T10-2-13图所示,大气中有一绝热气缸，其中装有一定量的理想气体，然后用电炉徐徐供热，使活塞(无摩擦地)缓慢上升．在此过程中，以下物理量将如何变化

(选用“变大”、“变小”、“不变”填空)

(1) 气体压强______________；

(2) 气体分子平均动能______________；

(3) 气体内能______________．

14. 氧气和氦气(均视为理想气体)温度相同时, 它们的相

等．

15. 若某种理想气体分子的方均根速率12s m 450-?=v ，气体压强为

Pa 1074?=p ，则该气体的密度为ρ＝．

16. 理想气体在平衡状态下，速率区间v ~ v d v 内的分子数

为．

17. f (v )是理想气体分子在平衡状态下的速率分布函数, 则式?2

1d )(v v v v f 的物

理意义是：．

18. 在与最概然速率相差1%的速率区间内的分子数占总分子数的百分比

为．

19. 图示氢气分子和氧气分子在相同温度下

的麦克斯韦速率分布曲线．则氢气分子的最概然速率

为______________，氧分子的最概然速率为

____________． )s 1-?

20. 当理想气体处于平衡态时，若气体分子速率分布函数为f (v )，则分子速率处于最概然速率v p 至∞范围内的概率△N / N ＝________________．

21. 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 m ·s -1的分子数占总分子数的百分比的表达式为

_________________；

(2) 速率v > 100 m ·s -1的分子数的表达式为________________________．

22. 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v 0的分子数＝____________________；

(2) 速率大于v 0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v 0的概率＝

___________________．

23. T10-2-23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．

24. 处于重力场中的某种气体，在高度z 处单

位体积

内的分子数即分子数密度为n ．若f (v )是分子的速率分布函数，则坐标介于x ~x +d x 、y ~y +d y 、z ~z +d z 区间内，速率介于v ~ v + d v 区间内的分子数d

N =____________________．

25. 由玻尔兹曼分布律可知，在温度为T 的平衡态中，分布在某一状态区间的分子数d N 与该区间粒子的能量有关，其关系为d N ∝____________．

26. 已知大气压强随高度变化的规律为??

? ??-=RT gh M p p mol 0exp ．拉萨海拔约为3600m ，设大气温度t ＝27℃，而且处处相同，则拉萨的气压p ＝．

27. 已知大气中分子数密度n 随高度h 的变化规律n ＝n 0exp[－RT

gh μ]，式中n 0为h ＝0处的分子数密度．若大气中空气的摩尔质量为μ，温度为T ，且处处相同，并设重力场是均匀的，则空气分子数密度减少到地面的一半时的高度

为．

T10-2-23图

28. 在一个容积不变的容器中，储有一定量的理想气体，温度为0T 时，气体分子的平均速率为0v ，分子平均碰撞次数为0Z ，平均自由程为0λ．当气体温度升高为04T 时，气体分子的平均速率为v = ；平均碰撞次数z = ；平均自由程λ= ．

29. 氮气在标准状态下的分子平均碰撞频率为×108 s -1，分子平均自由程为6×10-6 cm ，若温度不变，气压降为 atm ，则分子的平均碰撞频率变为

_______________；平均自由程变为_______________．

30. 一定量的理想气体，经等压过程从体积V 0膨胀到2V 0，则描述分子运动的下

列各量与原来的量值之比是

(1) 平均自由程

0λλ＝______________； (2) 平均速率0

v v ＝______________； (3) 平均动能0

k k εε＝______________． 31. 已知空气的摩尔质量是kg 109.23-?=m ，则空气中气体分子的平均质量为；成年人作一次深呼吸，约吸入3cm 450的空气，其相应的质量

为；吸入的气体分子数约为个．

三、填空题

1. 两个相同的容器装有氢气，以一细玻璃管相连

通，管中用一滴水银作活塞，如图所示．当左边容器的温度

为0℃，而右边容器的温度为20℃时，水银滴刚好在管的

中央．试问，当左边容器温度由0℃增到5℃、而右边容器

温度

由20℃增到30℃时，水银滴是否会移动如何移动

2. 一超声波源发射声波的功率为10 W ．假设它工作10 s ，并且全部波动能量都被1 mol 氧气吸收而用于增加其内能，问氧气的温度升高了多少

（氧气分子视为刚性分子，摩尔气体常量R ＝ (J ·mol 1-·K 1-)）

3. 质量m ＝×1014-g 的微粒悬浮在27℃的液体中，观察到悬浮粒子的方均根速率为1.4 cm ·s 1-．假设该粒子速率服从麦克斯韦速率分布，求阿伏加德罗常数．

[ 摩尔气体常量R ＝ (J ·mol 1-·K 1-)]

4. 许多星球的温度达到K 108．在这温度下原子已经不存在了，而氢核(质子)是存在的．若把氢核视为理想气体，求：

(1) 氢核的方均根速率是多少？

(2) 氢核的平均平动动能是多少电子伏特？

(J 106.1eV 119-?=，玻尔兹曼常量123K J 1038.1--??=k )

5. 黄绿光的波长是500nm (1nm=10 9 m)．理想气体在标准状态下，以黄绿光的波长为边长的立方体内有多少个分子 (玻尔兹曼常量k ＝×1023J ·K 1)

6. 一篮球充气后，其中有氮气8.5g ，温度为17℃，在空中以1h km 65-?的高速飞行．求：

(1) 一个氮分子(设为刚性分子)的热运动平均平动动能，平均转动动能和平均总动能；

(2) 球内氮气的内能；

(3) 球内氮气的轨道动能．

7. 一密封房间的体积为 5×3×3 m 3，室温为20℃，室内空气分子热运动的平均平动动能的总和是多少？如果气体的温度升高Ｋ，而体积不变，则气体的内能变化多少气体分子的方均根速率增加多少已知空气的密度＝1.29 kg·m -3，摩尔质量M mol ＝29×103 kg·mol -1，且空气分子可认为是刚性双原子分子．（普适气体常量R ＝ J·mol 1·K 1)

8. 1 kg 某种理想气体，分子平动动能总和是×106

J ，已知每个分子的质量是

kg 1034.327-?，试求气体的温度．

9. 有 2×103 m 3刚性双原子分子理想气体，其内能为×102 J ．

(1) 试求气体的压强； (2) 设分子总数为 ×1022个，求分子的平均平动动能及气体的温度．

10. 一氧气瓶的容积为V ，充了气未使用时压强为p 1，温度为T 1；使用后瓶内氧

气的质量减少为原来的一半，其压强降为p 2，试求此时瓶内氧气的温度T 2．及使用前后分子热运动平均速率之比21/v v ．

11. 容器内混有二氧化碳和氧气两种气体，混合气体的温度是 290 K ，内能是×105 J ，总质量是5.4 kg ，试分别求二氧化碳和氧气的质量． (二氧化碳的M mol ＝44×103 kg·mol 1，氧气的M mol ＝32×103 kg·mol 1 ,普适气体常量 R ＝ J·mol 1·K 1)

12. 容器内有11kg 二氧化碳和2kg 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×106 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M mol ＝44×10 kg ·mol ,玻尔兹曼常量k ＝×10 J ·K 摩尔气体常量

R ＝ J ·mol 1·K )

13. 容积V ＝1 m 3的容器内混有N 1＝×1025个氧气分子和N 2＝×1025个氮气分子，

混合气体的压强是×105

Pa ，求：

(1) 分子的平均平动动能；

(2) 混合气体的温度．

14. 当氢气和氦气的压强、体积和温度都相等时，求它们的质量比()()

e H H 2M M 和内能比()()

e H H 2E E ．（将氢气视为刚性双原子分子气体） 15. 在300K 时，空气中速率在(1)P v 附近；(2)10P v 附近，单位速率区间

(1s m 1-?=?v )的分子数占分子总数的百分比各是多少平均来讲，mol 105的空气中这区间的分子数又各是多少空气的摩尔质量按1mol g 29-?计．

16. 设氢气的温度为300℃，求速率在1s m 1510~1500-?之间的分子数1N ?；速率在1s m 2180~2170-?之间的分子数2N ?；速率在1s m 3010~3000-?之间的分子数3N ?之比321::N N N ???． 17. 氮分子的有效直径为×10-10m ．求它在标准状态下的平均自由程和连续两次碰撞间的平均时间间隔．

18. 今测得温度为C 151 =t ，压强为m Hg 76.01=p 时，氩分子和氖分子的平均自由程分别为：m 107.68Ar -?=λ和m 102.138N -?=e λ，求：

(1) 氖分子和氩分子有效直径之比=Ar Ne /d d

(2) 温度为C 202 =t ，压强为m Hg 15.02=p 时，氩分子的平均自由程Ar

λ'

19. 真空管的线度为m 102-，其中真空度为Pa 1033.13-?，设空气分子的有效直径为m 10310-?，求27℃时单位体积内的空气分子数、平均自由程和平均碰撞频率．

20. 人体一天大约向周围环境散发J 1086? 热量，试估算由此产生的熵．设人体温度为C 36 ，忽略人进食时带进体内的熵，环境温度取为237K ．

12. 已知在C 0 时，1mol 的冰溶解为1mol 的水需要吸收6000J 的热量，求

(1) 在C 0 时这些水化为冰的熵变；

(2) 在C 0 时水的微观状态数与冰的微观状态数之比．

21. 我国某瀑布的落差是76m ，流量为900m 3s -1. 当气温为27C 时，此瀑布每秒产生的熵是多少?

22. 已知一辆匀速行驶的汽车，消耗在各种摩擦上的功率约为20KW. 当环境温度为27C 时，由此产生的熵的速率是多少?

第十二章气体动理论-1

绍兴文理学院学校 210 条目的4类题型式样及交稿式样(理想气体的内能、能量按自由度均分定理) 1、选择题题号：21011001 分值：3分难度系数等级：1 1 mol 刚性双原子分子理想气体的内能为（A ） kT 2 5 （B ） RT 2 5 （C ） kT 2 7 （D ） RT 27 [ ]

答案：（ B ）题号：21011002 分值：3分难度系数等级：1 根据能量均分定理，分子的每一自由度所具有的平均能量为（A ） kT 2 1 （B ）kT （C ） kT 2 3 （D ） kT 25 [ ] 答案：（ A ）题号：21011003 分值：3分难度系数等级：1 质量为M kg 的理想气体，其分子的自由度为 i ，摩尔质量为μ，当它处于温度为T 的平衡态时，该气体所具有的内能为（A ）RT （B ） RT i 2 （C ） RT M μ （D ） RT i M 2 μ [ ] 答案：（ D ）题号：21012004 分值：3分难度系数等级：2 温度为27℃ 时，1 mol 氧气所具有的平动动能和转动动能分别为（A ）21 1021.6-?=平E J ，21 10 14.4-?=转E J （B ）21 1014.4-?=平E J ，21 10 21.6-?=转E J （C ）3 1049.2?=平E J ， 3 1074.3?=转E J （D ）3 1074.3?=平E J ，3 1049.2?=转E J [ ] 答案：（ D ）（氧气为双原子刚性分子）

题号：21012005 分值：3分难度系数等级：2 1 mol 非刚性双原子分子理想气体的内能为（A ） kT 2 5 （B ） RT 2 5 （C ）kT 2 7 （D ） RT 2 7 [ ] 答案：（ D ）题号：21012006 分值：3分难度系数等级：2 质量为M kg 的刚性三原子分子理想气体，其分子的摩尔质量为μ，当它处于温度为T 的平衡态时，该气体所具有的内能为（A ） RT M μ 27 （B ） RT M μ 3 （C ） RT M μ 25 （D ） RT M μ 23 [ ] 答案：（ B ）题号：21012007 分值：3分难度系数等级：2 若某种刚性双原子分子的理想气体处于温度为T 的平衡状态下，则该理想气体分子．．的平均能量为（A ） kT 2 3 （B ） kT 2 5 （C ） RT 2 3 （D ） RT 2 5 [ ] 答案：（ B ）题号：21013008 分值：3分难度系数等级：3 理想气体处于平衡状态，设温度为T ，气体分子的自由度为i ，则下列表述正确的是

10 气体动理论习题详解

习题十一、选择题 1．用分子质量m ，总分子数N ，分子速率v 和速率分布函数()f v 表示的分子平动动能平均值为 [ ] （A ）0 ()Nf v dv ∞ ? ；（B ） 20 1 ()2 mv f v dv ∞? ；（C ）20 1 ()2 mv Nf v dv ∞? ；（D ）0 1 ()2 mvf v dv ∞? 。答案：B 解：根据速率分布函数()f v 的统计意义即可得出。()f v 表示速率以v 为中心的单位速率区间内的气体分子数占总分子数的比例，而dv v Nf )(表示速率以v 为中心的dv 速率区间内的气体分子数，故本题答案为B 。 2．下列对最概然速率p v 的表述中，不正确的是 [ ] （A ）p v 是气体分子可能具有的最大速率；（B ）就单位速率区间而言，分子速率取p v 的概率最大；（C ）分子速率分布函数()f v 取极大值时所对应的速率就是p v ；（D ）在相同速率间隔条件下分子处在p v 所在的那个间隔内的分子数最多。答案：A 解：根据()f v 的统计意义和p v 的定义知，后面三个选项的说法都是对的，而只有A 不正确，气体分子可能具有的最大速率不是p v ，而可能是趋于无穷大，所以答案A 正确。 3．有两个容器，一个盛氢气，另一个盛氧气，如果两种气体分子的方均根速率相等，那么由此可以得出下列结论，正确的是 [ ] （A ）氧气的温度比氢气的高；（B ）氢气的温度比氧气的高；（C ）两种气体的温度相同；（D ）两种气体的压强相同。答案：A rms v =222222221 ,16 H O H H H O O O T T T M M M T M ===，所以答案A 正确。 4．如下图所示，若在某个过程中，一定量的理想气体的热力学能（内能）U 随压强p 的变化关系为一直线（其延长线过U —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。答案：C

第七章气体动理论(答案)

一、选择题［ C ］1、（基础训练2）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?的关系为： (A) n 不同，(E K /V )不同，??不同． (B) n 不同，(E K /V )不同，??相同． (C) n 相同，(E K /V )相同， ??不同． (D) n 相同，(E K /V )相同，??相同．【提示】① ∵nkT p =，由题意，T ，p 相同，∴n 相同； ② ∵kT n V kT N V E k 2 3 23==，而n ，T 均相同，∴V E k 相同； ③ RT M M pV mol =→RT pM V M mol ==ρ，T ，p 相同，而mol M 不同，∴ρ不同。［ B ］2、（基础训练7）设图示的两条曲线分别表示在相同温度下氧气和氢气分子的速率分布曲线；令() 2 O p v 和() 2 H p v 分别表示氧气和氢气的最概然速率，则 (A) 图中a 表示氧气分子的速率分布曲线； ()2 O p v /() 2 H p v = 4． (B) 图中a 表示氧气分子的速率分布曲线； ()2 O p v /() 2 H p v ＝1/4． (C) 图中ｂ表示氧气分子的速率分布曲线； ()2 O p v /() 2 H p v ＝1/4． (D) 图中ｂ表示氧气分子的速率分布曲线； ()2 O p v /() 2 H p v ＝ 4．【提示】①最概然速率p v =p v 越小，故图中a 表示氧气分子的速率分布曲线； ②23 ,3210(/)mol O M kg mol -=?， 23 ,210(/)mol H M kg mol -=?，得 ()() 2 2 O v v p p H 14 = ［ C ］3、（基础训练8）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

第8章气体动理论习题解答

习题 8-1 设想太阳是由氢原子组成的理想气体，其密度可当成是均匀的。若此理想气体的压强为1.35×1014 Pa 。试估计太阳的温度。（已知氢原子的质量m = 1.67×10-27 kg ，太阳半径R = 6.96×108 m ，太阳质量M = 1.99×1030 kg ）解：m R M Vm M m n 3π)3/4(== = ρ K 1015.1)3/4(73?===Mk m R nk p T π 8-2 目前已可获得1.013×10-10 Pa 的高真空，在此压强下温度为27℃的1cm 3体积内有多少个气体分子？解：3462310 /cm 1045.210300 1038.110013.1?=????===---V kT p nV N 8-3 容积V ＝1 m 3的容器内混有N 1＝1.0×1023个氢气分子和N 2＝4.0×1023个氧气分子，混合气体的温度为 400 K ，求：（1）气体分子的平动动能总和；（2）混合气体的压强。解：（1） J 1014.41054001038.12 3)(233232321?=?????=+=-∑N N kT t ε （2）Pa kT n p i 32323 1076.210540010 38.1?=????== -∑ 8-4 储有1mol 氧气、容积为1 m 3的容器以v =10 m/s 的速率运动。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多少？（将氧气分子视为刚性分子）解：1mol 氧气的质量kg 10323 -?=M ，5=i 由题意得 T R Mv ?=?ν2 5 %80212K 102.62-?=??T T R V p RT pV ?=???=νν

第二章气体动理论

第二章气体动理论 1-2-1选择题： 1、处于平衡状态的一瓶氦气和一瓶氮气的分子数密度相同，分子的平均平动动能也相同，都处于平衡态。以下说法正确的是：（A ）它们的温度、压强均不相同。（B ）它们的温度相同，但氦气压强大于氮气压强。（C ）它们的温度、压强都相同。 (D) 它们的温度相同，但氦气压强小于氮气压强。 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，方均根速率之比4:2:1: : 2 2 2 C B A v v v ，则其压强之比C B A p p p ::为： (A) 1 : 2 : 4 (B) 1 : 4 : 8 (C) 1 : 4 : 16 (D) 4 : 2 : 1 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为: (A) 2x v = m kT 3 (B) 2 x v = m kT 331 (C) 2 x v = m kT 3 (D) 2 x v = m kT 4、关于温度的意义，有下列几种说法： (1) 气体的温度是分子热运动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热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)

5、两容器内分别盛有氢气和氦气，若它们的温度和质量分别相等，则： (A) 两种气体分子的平均平动动能相等. (B) 两种气体分子的平均动能相等. (C) 两种气体分子的方均根速率相等. (D) 两种气体的内能相等. 6、一容器内装有N 1个单原子理想气体分子和N 2个刚性双原子理想气体分子，当该系统处在温度为T 的平衡态时，其内能为 (A) ??? ??++kT kT N N 2523)(21 (B) ??? ??++kT kT N N 252 3 )(2121 (C) kT N kT N 252321+ (D) kT N kT N 2 3 2521+ 7、有一截面均匀的封闭圆筒，中间被一光滑的活塞分割成两边，如果其中的一边装有0.1kg 某一温度的氢气，为了使活塞停留在圆筒的正中央则另一边应装入同一温度的氧气质量为：（A ） kg 16 1 (B) 0.8 kg (C ) 1.6 kg (D) 3.2 kg 8、若室内生火炉以后，温度从15°C 升高到27°C ，而室内的气压不变，则此时室内的分子数减少了： (A) 0.5% (B) 4% (C) 9% (D) 21% 9、有容积不同的A 、B 两个容器，A 中装有单原子分子理想气体，B 中装有双原子分子理想气体。如果两种气体的压强相同，那么这两种气体的单位体积的内能A V E ??? ??和B V E ??? ??的关系为：（A ）B A V E V E ??? ????? ??

第十二章气体动理论答案

一、选择题 1．下列对最概然速率p v 的表述中，不正确的是（）（A ）p v 是气体分子可能具有的最大速率；（B ）就单位速率区间而言，分子速率取p v 的概率最大；（C ）分子速率分布函数()f v 取极大值时所对应的速率就是p v ；（D ）在相同速率间隔条件下分子处在p v 所在的那个间隔内的分子数最多。答案：A 2．有两个容器，一个盛氢气，另一个盛氧气，如果两种气体分子的方均根速率相等，那么由此可以得出下列结论，正确的是（）（A ）氧气的温度比氢气的高；（B ）氢气的温度比氧气的高；（C ）两种气体的温度相同；（D ）两种气体的压强相同。答案：A 3．理想气体体积为 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) 答案：B 4．有A 、B 两种容积不同的容器，A 中装有单原子理想气体，B 中装有双原子理想气体，若两种气体的压强相同，则这两种气体的单位体积的热力学能（内能）A U V ?? ???和B U V ?? ???的关系为（）（A ）A B U U V V ????< ? ?????；（B ）A B U U V V ????> ? ?????；（C ）A B U U V V ????= ? ?????；（D ）无法判断。答案：A 5.一摩尔单原子分子理想气体的内能（）。（A ）32mol M RT M （B ）2i RT （C ）32RT （D ）32 KT 答案：C

高中物理气体动理论和热力学题库8370004

气体动理论和热力学卷面总分188 期望值0 入卷题数44 时间分钟第1大题：选择题(57分) 1.1 (3分) 两个体积相等的容器中，分别储有氦气和氢气，以1E 和2E 分别表示氦气和氢气的内能，若他们的压强相同，则（）（A ）1E ＝2E （B ）1E >2E （C ）1E <2E （D ）无法确定 1.2 (3分) 一瓶氮气和一瓶氦气密度相同，分子平均平动动能相同，而且它们都处于平衡状态，则它们 ( ) （Ａ）温度相同、压强相同（Ｂ）温度、压强都不相同（Ｃ）温度相同，但氦气的压强大于氮气的压强（Ｄ）温度相同，但氦气的压强小于氮气的压强 1.3 (3分) 不同种类的两瓶理想气体，它们的体积不同，但温度和压强都相同，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(V E K /)，单位体积内的气体质量 p ，分别有如下关系：( ) （Ａ）n 不同，(V E K /)不同，p 不同（Ｂ）n 不同，(V E K /)不同，p 相同（Ｃ）n 相同，(V E K /)相同， p 不同（Ｄ）n 相同，(V E K /)相同， p 相同 1.4 (3分) 设M 为气体的质量，m 为气体分子质量，N 为气体分子总数目，n 为气体分子数密度，0N 为阿伏伽德罗常数，则下列各式中哪一式表示气体分子的平均平动动能？( ) （Ａ） pV M m 23 （Ｂ） pV M m mol 23 （Ｃ） npV 2 3 （Ｄ） pV N M M mol 023 1.5 (3分) 置于容器内的气体，如果气体内各处压强相等，或气体内各处温度相同，则这两种情况下气体的状态 ( ) （Ａ）一定都是平衡态（Ｂ）不一定都是平衡态（Ｃ）前者一定是平衡态，后者一定不是平衡态（Ｄ）后者一定是平衡态，前者一定不是平衡态

第七章气体动理论答案

一．选择题 1、(基础训练1)［ C ］温度、压强相同的氦气与氧气,它们分子的平均动能ε与平均平动动能w 有如下关系: (A) ε与w 都相等. (B) ε相等,而w 不相等. (C) w 相等,而ε不相等. (D) ε与w 都不相等. 【解】:分子的平均动能kT i 2 = ε,与分子的自由度及理想气体的温度有关,由于氦气为单原子分子,自由度为3;氧气为双原子分子,其自由度为5,所以温度、压强相同的氦气与氧气,它们分子的平均动能ε不相等;分子的平均平动动能kT w 2 3 = ,仅与温度有关,所以温度、压强相同的氦气与氧气,它们分子的平均平动动能w 相等。 2、(基础训练3)［ C ］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( )()()2 /122 /122 /12::C B A v v v ＝1∶2∶4,则其压强之比A p ∶B p ∶ C p 为: (A) 1∶2∶4. (B) 1∶4∶8. (C) 1∶4∶16. (D) 4∶2∶1. 【解】:气体分子的方均根速率:M RT v 32 = ,同种理想气体,摩尔质量相同,因方均根速率之比为1∶2∶4,则温度之比应为:1:4:16,又因为理想气体压强nkT p =,分子数密度n 相同, 则其压强之比等于温度之比,即:1:4:16。 3、(基础训练8)［ 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】: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与,而 2 1 ()d v v Nf v v ? 表示速率分布在v 1~v 2区间内的分子数总与,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。 4、(基础训练10)［ B ］一固定容器内,储有一定量的理想气体,温度为T ,分子的平均碰撞次数为 1Z ,若温度升高为2T ,则分子的平均碰撞次数2Z 为 (A) 21Z . (B) 12Z . (C) 1Z . (D) 12 1Z . 【解】:分子平均碰撞频率n v d Z 2 2π,因就是固定容器内一定量的理想气体,分子数密度n 不变,而平均速率: v = 温度升高为2T ,则平均速率变为v 2,所以2Z =12Z 5、(自测提高3)［ 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:(A)0、500. (B) 400. (C) 900. (D) 2100.

第十二章气体动理论题库

第十二章气体动理论第十二章气体动理论 (1) 12.1平衡态理想气体物态方程热力学第零定律 (3) 判断题 (3) 难题（1题）中题（1题）易题（1题）选择题 (4) 难题（1题）中题（1题）易题（1题）填空题 (5) 难题（1题）中题（1题）易题（2题）计算题 (7) 难题（1题）中题（2题）易题（2题） 12.2物质的微观模型统计规律性 (13) 判断题 (13) 难题（0题）中题（0题）易题（0题）选择题 (14) 难题（1题）中题（1题）易题（1题）填空题 (16) 难题（0题）中题（1题）易题（1题）计算题 (17) 难题（0题）中题（0题）易题（0题） 12.3理想气体的压强公式 (19) 判断题 (19) 难题（0题）中题（0题）易题（2题）选择题 (20) 难题（3题）中题（4题）易题（1题）填空题 (22) 难题（0题）中题（4题）易题（3题）计算题 (24) 难题（1题）中题（3题）易题（2题） 12.4理想气体分子的平均平动动能与温度的关系 (28) 判断题 (28) 难题（0题）中题（0题）易题（3题）选择题 (29) 难题（1题）中题（6题）易题（1题）填空题 (31) 难题（5题）中题（6题）易题（3题）计算题 (36)

难题（2题）中题（5题）易题（3题） 12.5能量均分定理理想气体内能 (42) 判断题 (42) 难题（0题）中题（0题）易题（3题）选择题 (43) 难题（0题）中题（2题）易题（1题）填空题 (44) 难题（0题）中题（0题）易题（3题）计算题 (46) 难题（1题）中题（1题）易题（1题） 12.6麦克斯韦气体分子速率分布率 (49) 判断题 (49) 难题（0题）中题（1题）易题（2题）选择题 (50) 难题（1题）中题（9题）易题（5题）填空题 (56) 难题（2题）中题（5题）易题（7题）计算题 (60) 难题（2题）中题（8题）易题（4题） 12.8分子平均碰撞次数和平均自由程 (68) 判断题 (68) 难题（0题）中题（1题）易题（1题）选择题 (69) 难题（1题）中题（4题）易题（2题）填空题 (71) 难题（0题）中题（3题）易题（0题）计算题 (73) 难题（1题）中题（1题）易题（3题）

气体动理论习题解答,DOC

习题 8-1设想太阳是由氢原子组成的理想气体，其密度可当成是均匀的。若此理想气体的压强为1.35×1014Pa 。解：（1） J 1014.41054001038.12 3)(233232321?=?????=+=-∑N N kT t ε（2）Pa kT n p i 323231076.21054001038.1?=????==-∑

2 8-4储有1mol 氧气、容积为1 m 3的容器以v =10 m/s 的速率运动。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。问气体的温度及体的温度需多高？解：（1）J 1065.515.2731038.12 323212311--?=???==kT t ε （2）kT 23 J 101.6ev 1t 19-==?=ε

8-7一容积为10 cm 3的电子管，当温度为300K 时，用真空泵把管内空气抽成压强为5×10-4mmHg 的高真空，问此时（1）管内有多少空气分子？（2）这些空气量。解：RT i E ν2= ，mol 1=ν 若水蒸气温度是100℃时

4 8-9已知在273K 、1.0×10-2atm 时，容器内装有一理想气体，其密度为1.24×10-2 kg/m 3。求：（1）方均根速率；（2）气体的摩尔质量，并确定它是什么气体；（3）分子间均匀等距排列）解：（1）325/m 1044.2?==kT p n

（2）32kg/m 297.1333====RT P RT p v p μμρ （3）J 1021.62 3 21-?==kT t ε （4）m 1045.3193-?=?=d n d （2）K 3.36210 38.1104.51021035.12322=??????==-Nk pV T 8-13已知)(v f 是速率分布函数，说明以下各式的物理意义：

第章气体动理论

第10章气体动理论题目无答案一、选择题 1. 一理想气体样品, 总质量为M , 体积为V , 压强为p , 绝对温度为T , 密度为?, 总分子数为N , k 为玻尔兹曼常数, R 为气体普适常数, 则其摩尔质量可表示为 [ ] (A) MRT pV (B) pV MkT (C) p kT ρ (D) p RT ρ 2. 如T10-1-2图所示，一个瓶内装有气体, 但有小孔与外界相通, 原来瓶内温度为300K ．现在把瓶内的气体加热到400K (不计容积膨胀), 此时瓶内气体的质量为原来质量的______倍． [ ] (A) 27／127 (B) 2／3 (C) 3／4 (D) 1／10 3. 相等质量的氢气和氧气被密封在一粗细均匀的细玻璃管内, 并由一水银滴隔开, 当玻璃管平放时, 氢气柱和氧气柱的长度之比为 [ ] (A) 16:1 (B) 1:1 (C) 1:16 (D) 32:1 4. 一容器中装有一定质量的某种气体, 下列所述中是平衡态的为 [ ] (A) 气体各部分压强相等 (B) 气体各部分温度相等 (C) 气体各部分密度相等 (D) 气体各部分温度和密度都相等 5. 一容器中装有一定质量的某种气体, 下面叙述中正确的是 [ ] (A) 容器中各处压强相等, 则各处温度也一定相等 (B) 容器中各处压强相等, 则各处密度也一定相等 (C) 容器中各处压强相等, 且各处密度相等, 则各处温度也一定相等 (D) 容器中各处压强相等, 则各处的分子平均平动动能一定相等 6. 理想气体能达到平衡态的原因是 [ ] (A) 各处温度相同 (B) 各处压强相同 (C) 分子永恒运动并不断相互碰撞 (D) 各处分子的碰撞次数相同 7. 理想气体的压强公式 k 3 2 εn p = 可理解为 [ ] (A) 是一个力学规律 (B) 是一个统计规律 (C) 仅是计算压强的公式 (D) 仅由实验得出 8. 一个容器内贮有1摩尔氢气和1摩尔氦气，若两种气体各自对器壁产生的压强分别为p 1和p 2，则两者的大小关系是： [ ] (A) p 1> p 2 (B) p 1< p 2 (C) p 1＝p 2 (D)不确定的 9. 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n 1，它产生的压强为p 1；B 种气体的分子数密度为2n 1；C 种气体的分子数密度为3 n 1．则混合气体的压强p 为 [ ] (A) 3 p 1 (B) 4 p 1 (C) 5 p 1 (D) 6 p 1 10. 若室内生起炉子后温度从15?C 升高到27?C, 而室内气压不变, 则此时室内的分子数减少了 [ ] (A) % (B) 4% (C) 9% (D) 21% 11. 无法用实验来直接验证理想气体的压强公式, 是因为 T10-1-2图 T 10-1-3图

2013第七章气体动理论答案(同名8777)

1 一．选择题 1. （基础训练2）［ 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】： ∵nkT p =，由题意，T ，p 相同∴n 相同； ∵kT n V kT N V E k 2 3 23 ==，而n ，T 均相同∴V E k 相同由RT M m pV =得m pM V RT ρ== ，∵不同种类气体M 不同∴ρ不同 2. （基础训练6）［ C ］设v 代表气体分子运动的平均速率，p v 代表气体分子运动的最概然速率，2/12)(v 代表气体分子运动的方均根速率．处于平衡状态下理想气体，三种速率关系为 (A) p v v v ==2 /12) ( (B) 2 /12)(v v v <=p (C) 2 /12) (v v v <

>p 【解】：最概然速率：p v = = 算术平均速率： 0 ()v vf v dv ∞ ==? 20 ()v f v dv ∞ = =? 3. （基础训练7）［ B ］设图7-3所示的两条曲线分别表示在相同温度下氧气和氢气分子的速率分布曲线；令() 2 O p v 和() 2 H p v 分别表示氧气和氢气的最概然速率，则 (A) 图中ａ表示氧气分子的速率分布曲线； ()2 O p v /() 2 H p v =4． (B) 图中ａ表示氧气分子的速率分布曲线；

练习册-第十二章气体动理论

第十二章气体动理论 §12-1 平衡态气体状态方程【基本内容】热力学：以观察和实验为基础，研究热现象的宏观规律，总结形成热力学三大定律，对热现象的本质不作解释。统计物理学：从物质微观结构出发，按每个粒子遵循的力学规律，用统计的方法求出系统的宏观热力学规律。分子物理学：是研究物质热现象和热运动规律的学科，它应用的基本方法是统计方法。一、平衡态状态参量 1、热力学系统：由大量分子组成的宏观客体（气体、液体、固体等），简称系统。外界：与系统发生相互作用的系统以外其它物体（或环境）。从系统与外界的关系来看，热力学系统分为孤立系统、封闭系统、开放系统。 2、平衡态与平衡过程平衡态：在不受外界影响的条件下，系统的宏观热力学性质（如P、V、T）不随时间变化的状态。它是一种热动平衡，起因于物质分子的热运动。热力学过程：系统从一初状态出发，经过一系列变化到另一状态的过程。平衡过程：热力学过程中的每一中间状态都是平衡态的热力学过程。 3、状态参量系统处于平衡态时，描述系统状态的宏观物理量，称为状态参量。它是表征大量微观粒子集体性质的物理量（如P、V、T、C等）。微观量：表征个别微观粒子状况的物理量（如分子的大小、质量、速度等）。二、理想气体状态方程 1、气体实验定律（1）玻意耳定律：一定质量的气体，当温度保持不变时，它的压强与体积的乘积等于恒量。即PV 恒量，亦即在一定温度下，对一定量的气体，它的体积与压强成反比。（2）盖.吕萨克定律：

一定质量的气体，当压强保持不变时，它的体积与热力学温度成正比。即V T =恒量。（3）查理定律：一定质量的气体，当体积保持不变时，它的压强与热力学温度成正比，即 P T =恒量。气体实验定律的适用范围：只有当气体的温度不太低（与室温相比），压强不太大（与大气压相比）时，方能遵守上述三条定律。 2、理想气体的状态方程（1）理想气体的状态方程在任一平衡态下，理想气体各宏观状态参量之间的函数关系；也称为克拉伯龙方程 M PV RT RT νμ = = （2）气体压强与温度的关系 P nkT = 玻尔兹曼常数23 / 1.3810A k R N -==?J/K ；气体普适常数8.31/.R J mol K = 阿伏加德罗常数23 6.02310/A N mol =? 质量密度与分子数密度的关系 nm ρ= 分子数密度/n N V =，ρ气体质量密度，m 气体分子质量。三、理想气体的压强 1、理想气体微观模型的假设（a ）分子本身的大小比起它们之间的距离可忽略不计，可视为质点。（b ）除了分子碰撞瞬间外，分子之间的相互作用以忽略；因此在相邻两次碰撞之间，分子做匀速直线运动。。（c ）分子与分子之间或分子与器壁间的碰撞是完全弹性的。理想气体可看作是由大量的、自由的、不断做无规则运动的，大小可忽略不计的弹性小球所组成。大量分子构成的宏观系统的性质，满足统计规律。统计假设：

气体动理论答案

图7-3 第七章气体动理论选择题 1. (基础训练2) : 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 (A) n 不同，(E K /V)不同, (B) n 不同，(E K /V)不同, (C) n 相同，(E K /V)相同, (D) n 相同，(E K /V)相同, 【解】:T p nkT ，由题意, E “討 3 T 电亠 n-kT V V 2 不同. 相同. 不同. 相同. T , p 相同二n 相同; ，而n ,T 均相同???导相同 2. (基础训练6) : C ］设V 代表气体分子运动的平均速率，v p 代表气体分子运动的最概然速率，(V 2)1/2 代表气体分子运动的方均根速率.处于平衡状态下理想气体，三种速率关系为 (A) (V 2) 1/2 v V p (B) V V p ￡)1/2 (C) v p v (J)1/2 (D)v p v (V 2) 1/2 3. (基础训练7) : B ］设图7-3所示的两条曲线分别表示在相同温度下氧气和氢气分子的速率分布曲线；令 v P O 和v P H 分别表示氧气和氢气的最概然速率，则 (A)图中a 表示氧气分子的速率分布曲线; 积内的气体分子的总平动动能为： (E K /V),单位体积内气体的质量的关系由pv 晋RT 得 pM RT ， T 不同种类气体 M 不同二不同算术平均速率：v 方均根速率：'、v 2 【解】：最概然速 vf(v)dv v 2f(v)dv

v p O2/ v p H2 = 4. (B)图中a表示氧气分子的速率分布曲线；v p °? / v p H=1/4. (C)图中b表示氧气分子的速率分布曲线；v p °? / v p H=1/4. (D)图中b表示氧气分子的速率分布曲线；V p°2/v p H=4. 【解】理想气体分子的最概然速率v p J2RT，同一温度下摩尔质量 p V M 越大的v p越小，又由氧气的摩尔质量M 32 10 3(kg/mol)，氢气的摩尔质量M 2 10 3(kg/mol)，可得V p ° / V p H= 1/4。故应该选(B)。 °2 H 2 4.(基础训练8) : 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 v2 v2 (A) vf (v)dv . (B) v vf (v)d v . v 1 v l v2 v2 v2 (C) v vf(v)dv/y f (v)dv . (D) v vf (v)dv / 0 f (v)dv . 【解】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 Nvf (v)dv表示速率分布在v v 1 1~v 2区间内的分子的速率总和，而2 Nf (v)d v表示速率分布在v 1~v 2 区间内的分子数总和，因此2vf (v) dv / "2 f (v)dv表示速率分布在v 1~v v〔 v〔 2区间内的分子的平均速率。 5.(基础训练9) : 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和平均自由程一的变化情况是： (A) Z减小而—不变. (B) Z减小而—增大. (C) Z增大而一减小. (D) Z不变而—增大. 【解】：根据分子的平均碰撞频率Z 2 d2vn和平均自由程^1 2- —kT2，在温度不变的条件下，当体积增大时，分子数 .2 d n ■ 2 d P 密度n -减小，从而压强p nkT减小，平均自由程—增大，平均碰V 撞频率Z减小。 6.(自测提高3)[ B ]若室内生起炉子后温度从15C升高到27C, 而室

大学物理第十一章气体动理论习题详细答案

第十一章气体动理论习题详细答案一、选择题 1、答案：B 解：根据速率分布函数() f v的统计意义即可得出。() f v表示速率以v为中心的单位速率区间内的气体分子数占总分子数的比例，而dv v Nf) (表示速率以v为中心的dv速率区间内的气体分子数，故本题答案为B。 2、答案：A 解：根据() f v的统计意义和 p v的定义知，后面三个选项的说法都是对的，而只有 A不正确，气体分子可能具有的最大速率不是 p v，而可能是趋于无穷大，所以答案A正确。 3、答案：A rms v=据题意得2222 2222 1 , 16 H O H H H O O O T T T M M M T M ===，所以答案A正确。 4、由理想气体分子的压强公式 2 3k p nε =可得压强之比为： A p∶ B p∶ C p＝n A kA ε∶n B kB ε∶n C kC ε＝1∶1∶1 5、氧气和氦气均在标准状态下，二者温度和压强都相同，而氧气的自由度数为5，氦气的自由度数为3，将物态方程pV RT ν=代入内能公式 2 i E RT ν =可得2 i E pV =，所以氧气和氦气的内能之比为5 : 6，故答案选C。 6、解：理想气体状态方程PV RT ν =，内能 2 i U RT ν =(0 m M ν=)。由两式得 2 U i P V =，A、B两种容积两种气体的压强相同，A中，3 i=；B中，5 i=，所以答案A正确。 7、由理想气体物态方程 'm pV RT M =可知正确答案选D。 8、由理想气体物态方程pV NkT =可得气体的分子总数可以表示为 PV N kT =，故答案选C。 9、理想气体温度公式2 13 22 k m kT ευ ==给出了温度与分子平均平动动能的关系，表明温度是气体分子的平均平动动能的量度。温度越高，分子的平均平动动能越大，分子热运动越剧烈。因此，温度反映的是气体分子无规则热运动的剧烈程度。

第11章气体动理论练习题解

第11章气体动理论练习题 1. 室内生起炉子后，温度从 150C 上升到 270C ，设升温过程中，室内的气压保持不变，问升温后室内分子数减少了百分之几? 解： /P nkT n P kT =?= 2112288 300 n T n T == 2128812110.044%300300 n n - =-=== 答：B 2. 有容积不同的A 、B 两个容器, A 中装有单原子分子理想气体, B 中装有双原子分子理想气体. 若两种气体的压强相同, 那么,这两种气体单位体积的内能(E/V )A 和(E/V )B 的关系（） (A) 为(E/V )A <(E/V )B . (B) 为(E/V )A >(E/V )B . (C) 为(E/V )A =(E/V )B . (D) 不能确定. 解：由 5,32 ====B A i i RT ，PV RT ，i E νν，而 B A P P =，，V RT V RT B A ??? ??=??? ??νν 则，V RT V E ，V RT V E B B A A ??? ??==??? ????? ??=??? ??νν2523 所以 B A V E V E ??? ??

(B) v ()?2 1d v v v v f . (C) ()()?? 2 1 21d d v v v v v v f v v vf . (D) ?? ∞ )d ()d (2 1 v v f v v f v v . 答：C 4. 已知一定量的某种理想气体,在温度为T 1与T 2时分子最概然速率分别为v p1和v p2,分子速率分布函数的最大值分别为f (v p1)和f (v p2), 若T 1＞T 2 , 则（） (A) v p1＞v p2 , f (v p1)＞f (v p2) . (B) v p1＞v p2 , f (v p1)＜f (v p2) . (C)v p1＜v p2 , f (v p1)＞f (v p2 ) . (D) v p1＜v p2 , f (v p1)＜f (v p2) . 答：B 5. 图11－6所列各图表示的速率分布曲线，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？答：B 6. 气缸内盛有一定量的氢气(可视作理想气体)，当温度不变而压强增大一倍时，氢气分子的平均碰撞次数Z 和平均自由程λ的变化情况是： (A) Z 和λ都增大一倍。 (B) Z 和λ都减为原来的一半。 (C) Z 增大一倍而λ减为原来的一半。 (D) Z 减为原来的一半而λ增大一倍。答：C 7. 一打足气的自行车内胎，在C 07o 1.=t 时，轮胎中空气的压强为Pa 100451?=.p ， f (v ) v O (A) O (C) f (v ) v f (v ) v O (B) f (v ) v O (D) 图11－6

5-练习册-第十二章气体动理论

第十二章气体动理论 §12-1 平衡态气体状态方程【基本内容】热力学：以观察和实验为基础，研究热现象的宏观规律，总结形成热力学三大定律，对热现象的本质不作解释。统计物理学：从物质微观结构出发，按每个粒子遵循的力学规律，用统计的方法求出系统的宏观热力学规律。分子物理学：是研究物质热现象和热运动规律的学科，它应用的基本方法是统计方法。一、平衡态状态参量 1、热力学系统：由大量分子组成的宏观客体（气体、液体、固体等），简称系统。外界：与系统发生相互作用的系统以外其它物体（或环境）。从系统与外界的关系来看，热力学系统分为孤立系统、封闭系统、开放系统。 ' 2、平衡态与平衡过程平衡态：在不受外界影响的条件下，系统的宏观热力学性质（如P 、V 、T ）不随时间变化的状态。它是一种热动平衡，起因于物质分子的热运动。热力学过程：系统从一初状态出发，经过一系列变化到另一状态的过程。平衡过程：热力学过程中的每一中间状态都是平衡态的热力学过程。 3、状态参量系统处于平衡态时，描述系统状态的宏观物理量，称为状态参量。它是表征大量微观粒子集体性质的物理量（如P 、V 、T 、C 等）。微观量：表征个别微观粒子状况的物理量（如分子的大小、质量、速度等）。二、理想气体状态方程 1、气体实验定律（1）玻意耳定律： | 一定质量的气体，当温度保持不变时，它的压强与体积的乘积等于恒量。即PV =恒量，亦即在一定温度下，对一定量的气体，它的体积与压强成反比。（2）盖.吕萨克定律：一定质量的气体，当压强保持不变时，它的体积与热力学温度成正比。即V T =恒量。（3）查理定律：一定质量的气体，当体积保持不变时，它的压强与热力学温度成正比，即 P T =恒量。气体实验定律的适用范围：只有当气体的温度不太低（与室温相比），压强不太大（与大气压相比）时，方能遵守上述三条定律。 2、理想气体的状态方程（1）理想气体的状态方程在任一平衡态下，理想气体各宏观状态参量之间的函数关系；也称为克拉伯龙方程 M PV RT RT νμ = = < （2）气体压强与温度的关系 P nkT = 玻尔兹曼常数23 / 1.3810A k R N -==?J/K ；气体普适常数8.31/.R J mol K =

气体动理论和热力学-答案

理工科专业《大学物理B 》气体动理论热力学基础答： 112 3 V p 0 p O V V 12V 1 p 12p 1A B 图1 4、给定的理想气体(比热容比γ为已知)，从标准状态(p 0、V 0、T 0)开始，作绝热膨胀，体积增大到三倍，膨胀后的温度T ＝____________，压强p ＝__________．答： 1 ) 1 (T -γ , )1 (p γ

图2 (A) 一定都是平衡态． (B) 不一定都是平衡态． (C) 前者一定是平衡态，后者一定不是平衡态． (D) 后者一定是平衡态，前者一定不是平衡态．（ C ）4、一定量的理想气体，经历某过程后，温度升高了．则根据热力学定律可以断定： ① 该理想气体系统在此过程中吸了热． ② 在此过程中外界对该理想气体系统作了正功． ③ 该理想气体系统的内能增加了． ④ 在此过程中理想气体系统既从外界吸了热，又对外作了正功．以上正确的断言是： (A) ① 、③ ． (B) ②、③． (C) ③． (D) ③、④．（ D ）5、有人设计一台卡诺热机(可逆的)．每循环一次可从 400 K 的高温热源吸热1800 J ，向 300 K 的低温热源放热 800 J ．同时对外作功1000 J ，这样的设计是 (A) 可以的，符合热力学第一定律． (B) 可以的，符合热力学第二定律． (C) 不行的，卡诺循环所作的功不能大于向低温热源放出的热量． (D) 不行的，这个热机的效率超过理论值．三、判断题（每小题1分，请在括号里打上√或×）（ × ）1、气体的平衡态和力学中的平衡态相同。（ √ ）2、一系列的平衡态组成的过程是准静态过程。（ × ）3、功变热的不可逆性是指功可以变为热，但热不可以变为功。（ × ）4、热传导的不可逆性是指热量可以从高温物体传到低温物体，但不可以从低温物体传到高温物体。（ × ）5、不可逆循环的热机效率1 2 1Q Q bukeni - <η。四、简答题（每小题5分） 1、气体动理论的研究对象是什么？理想气体的宏观模型和微观模型各如何？答：气体动理论的研究对象是大量微观粒子组成的系统。（1分）是从物质的微观结构和分子运动论出发，运用力学规律，通过统计平均的办法，求出热运动的宏观结果，（1分）再由实验确认的方法。（1分）从宏观看，在温度不太低，压强不大时，实际气体都可近似地当作理想气体来处理，压强越低，温度越高，这种近似的准确度越高。（1分）理想气体的微观模型是把分子看成弹性的自由运动的质点。（1分） 2、用热力学第一定律和第二定律分别证明，在V p -图上一绝热线与一等温线不能有两个交点，如图2所示。解：（1）由热力学第一定律有 W E Q +?= 若有两个交点a 和b ，则经等温b a →过程有 0111=-=?W Q E （1分）经绝热b a →过程

第章气体动理论完整版

第十二章 气体动理论-1

10 气体动理论习题详解

第七章气体动理论(答案)

第8章 气体动理论习题解答

第二章气体动理论

第十二章气体动理论答案

高中物理气体动理论和热力学题库8370004

第七章 气体动理论答案

第十二章气体动理论题库

气体动理论习题解答,DOC

第章气体动理论

2013第七章气体动理论答案(同名8777)

练习册-第十二章气体动理论

气体动理论答案

大学物理第十一章 气体动理论习题详细答案

第11章 气体动理论练习题解

5-练习册-第十二章 气体动理论

气体动理论和热力学-答案

第十二章气体动理论-1

第8章气体动理论习题解答

第七章气体动理论答案

大学物理第十一章气体动理论习题详细答案

第11章气体动理论练习题解

5-练习册-第十二章气体动理论