大学物理习题册答案Word文档格式.docx

1、（C）气体分子的平均动量；（D）气体分子的平均平动动能。 （分子的质量为m）4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。（A） ,（分子的质量为m）5如果在一固定容器内，理想气体分子速率都提高为原来的2倍，那么 （ ）（A）温度和压强都升高为原来的2倍；（B）温度升高为原来的2倍，压强升高为原来的4倍；（C）温度升高为原来的4倍，压强升高为原来的2倍；（D）温度与压强都升高为原来的4倍。（D）根据公式即可判断.

2、（分子的质量为m）6一定量某理想气体按pV2恒量的规律膨胀，则膨胀后理想气体的温度 （ ） （A）将升高； （B）将降低； （C）不变； （D）升高还是降低，不能确定。（B） pV2恒量, pV/T恒量,两式相除得VT恒量二、填空题1质量为M，摩尔质量为Mmol，分子数密度为n的理想气体，处于平衡态时，状态方程为_，状态方程的另一形式为_，其中k称为_常数。 ;玻耳兹曼常数2两种不同种类的理想气体，其分子的平均平动动能相等，但分子数密度不同，则它们的温度 ，压强 。如果它们的温度、压强相同，但体积不同，则它们的分子数密度 ，单位体积的气体质量 ，单位体积的分子平动动能 。（填“相同”或“不同”

3、）。 平均平动动能相同,不同;相同,不同;相同. （分子的质量为m）3理想气体的微观模型：（1）_；（2）_；（3）_。简言之理想气体的微观模型就是_。 （1）气体分子的大小与气体分子间的距离相比较,可以忽略不计.（2）气体分子的运动服从经典力学规律.在碰撞中,每个分子都可以看作完全弹性的小球.（3）除碰撞的瞬间外,分子间相互作用力可以忽略不计。简言之:气体分子是自由地、无规则地运动着的弹性分子的集合。4氢分子的质量为3.310-24g，如果每秒有1023个氢分子沿着与容器器壁的法线成45角方向以105cm/s的速率撞击在2.0cm2面积上（碰撞是完全弹性的），则由这些氢气分子产生的压强为_。

4、5宏观量温度T与气体分子的平均平动动能的关系为=_，因此，气体的温度是_的量度。, 分子的平均平动动能（分子无规则热运动的程度）6*储有氢气的容器以某速度v作定向运动，假设该容器突然停止，气体的全部定向运动动能都变为气体分子热运动的动能，此时容器中气体的温度上升 0.7 K ,则容器作定向运动的速度v =_m/s，容器中气体分子的平均动能增加了_J。分子的平均动能（平动动能+转动动能）增加三、计算题1有一水银气压计，当水银柱高度为0.76m时，管顶离水银柱液面为0.12m。管的截面积为2.010-4m2。当有少量氦气混入水银管内顶部，水银柱高度下降为0.60m。此时温度为27，试计算有多少质量

5、氦气在管顶？（氦气的摩尔质量为0.004kg/mol，0.76m水银柱压强为1.013105Pa）解：设管顶部氦气压强为由理想气体状态方程可得,2一瓶氢气和一瓶氧气温度相同。若氢气分子的平均平动动能为= 6.2110-21 J。求： （1） 氧气分子的平均平动动能和方均根速率； （2） 氧气的温度。（阿伏伽德罗常量NA6.0221023 mol-1，玻尔兹曼常量k1.3810-23 JK-1） （1） 温度相同,分子的平均平动动能相同 ,（分子的质量为m）（2） 氧气的温度 3（1）有一带有活塞的容器中盛有一定量的气体，如果压缩气体并对它加热，使它的温度从27升到177、体积减少一半，求气体压

6、强变为原来的几倍？（2）这时气体分子的平均平动动能变为原来的几倍？分子的方均根速率变为原来的几倍？（1） 根据理想气体状态方程,由题意可知（2） 根据分子平均平动动能公式可知 根据方均根速率公式4 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。水蒸汽的自由度， 氢气和氧气的自由度均为5， 内能的增量5有 210-3 m3刚性双原子分子理想气体，其内能为6.75102 J。（1） 试求气体的压强；（2） 设分子总数为 5.41022个，求分子的平均平动动能及气体的温度。（1）因为，内能所以 （2）分子的平

7、均平动动能6一容器被中间的隔板分成相等的两半，一半装有氦气，温度为250K；另一半装有氧气，温度为310K，二者压强相等。求去掉隔板两种气体混合后的温度。设氦气、氧气的摩尔数分别为、，根据理想气体状态方程可知 将系统进行的过程近似地看成绝热过程,又因系统对外不作功,内能守恒练习 十四麦克斯韦速率分布律、三个统计速率、平均碰撞频率和平均自由程1 在一定速率附近麦克斯韦速率分布函数 f（）的物理意义是：一定量的气体在给定温度下处于平衡态时的 （ ）（A）速率为的分子数；（B）分子数随速率的变化；（C）速率为的分子数占总分子数的百分比；（D）速率在附近单位速率区间内的分子数占总分子数的百分比。（D）

8、 ,速率在附近单位速率区间内的分子数占总分子数的百分比2 如果氢气和氦气的温度相同，摩尔数也相同，则 （ ）（A）这两种气体的平均动能相同； （B）这两种气体的平均平动动能相同；（C）这两种气体的内能相等； （D）这两种气体的势能相等。（B） 平均动能=平均平动动能+转动动能,氦气为单原子分子,氢气为双原子（刚性）分子, 3 在恒定不变的压强下，理想气体分子的平均碰撞次数与温度T的关系为 （ ）（A）与T无关； （B）与成正比； （C）与成反比；（D）与T成正比； （E）与T成反比。（C）4 根据经典的能量按自由度均分原理，每个自由度的平均能量为 （ ）（A）kT/4； （B）kT/3； （C

9、）kT/2； （D）3kT/2； （E）kT。 解：5 在20时，单原子理想气体的内能为 （ ）（A）部分势能和部分动能； （B）全部势能； （C）全部转动动能；（D）全部平动动能； （E）全部振动动能。（D）单原子分子的平动自由度为3,转动自由度0, 振动自由度为06 1mol双原子刚性分子理想气体，在1atm下从0上升到100时，内能的增量为 （ ）（A）23J； （B）46J； （C）2077.5J； （D）1246.5J； （E）12500J。1为麦克斯韦速率分布函数，的物理意义是_，的物理意义是_，速率分布函数归一化条件的数学表达式为_，其物理意义是_。速率区间内分子数占总分子数的百

10、分率;速率区间内分子的平均平动动能;速率在内的分子数占总分子数的比率为1。2 同一温度下的氢气和氧气的速率分布曲线如右图所示，其中曲线1为_的速率分布曲线，_的最概然速率较大（填“氢气”或“氧气”）。若图中曲线表示同一种气体不同温度时的速率分布曲线，温度分别为T1和T2且T1T2；则曲线1代表温度为_的分布曲线（填T1或T2）。最可几速率相同时,大小氧气、氢气;同一种气体大3设氮气为刚性分子组成的理想气体，其分子的平动自由度数为_，转动自由度为_；分子内原子间的振动自由度为_。3;2;4在温度为27时，2mol氢气的平动动能为 ，转动动能为 。分子平动自由度3, 平动动能为分子转动自由度2,

11、转动动能为5 1mol氧气和2mol氮气组成混合气体，在标准状态下，氧分子的平均能量为_，氮分子的平均能量为_；氧气与氮气的内能之比为_。氧气、氮气均为双原子分子,自由度为5,因此 62 mol氮气，由状态A（p1,V）变到状态B（p2,V），气体内能的增量为_。内能,内能的增量1* 设氢气的温度为300。求速率在3000m/s到3010m/s之间的分子数N1与速率在p到p+10m/s之间的分子数N2之比。根据麦克斯韦速率分布函数可得2*假定大气层各处温度相同均为T，空气的摩尔质量为，试根据玻尔兹曼分布律，证明大气压强p与高度h（从海平面算起）的关系是并求上升到什么高度处，大气的压强减到地面的75%。3*导体中自由电子的运动类似于气体分子的运动。设导体中共有N个自由电子。电子气中电子的最大速率F叫做费米速率。电子的速率在与+d之间的概率为：式中A为归一化常量。（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。（1）, （2）4今测得温度为t115，压强为p10.76 m汞柱高时，氩分子和氖分子的平均自由程分别为： 6.710-8 m和=13.210-8 m，求： （1） 氖分子和氩分子有效直径之比dNe / dAr？ （2） 温度为t220，压强为p20.15 m汞柱高时，氩分子的平均自由程