内容发布更新时间 : 2024/12/23 16:50:09星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
2.在容积为2.0×10-3m3的容器中,有内能为6.75×102J的刚性双原子分子理想气体。(1)求气体的压强;(2)设分子总数为5.4×1022个,求分子的平均平动动能及气体的温度。
3.求氢气和氦气压强体积和温度相等时,它们的质量比M(H2)/M(H2)和内能比E(H2)/E(H2),(H2视为刚性双原子分子气体)。
4.体积为200升的钢瓶中盛有氧气(视为刚性双原子气体),使用一段时间后,测得瓶中气体压强为2atm,求此时氧气的内能。
565.图中是2kg氢气的等温线,其中:P1=4×10Pa; P2=1.2×10Pa。试求: (1)该等温线对应的温度?(2)Eb= ?; Ed= ?
物理学练习§7-2(总8)
班级: 学号: 姓名:
一、选择题:
1.容器中储有定量理想气体,温度为T,分子质量为m,则分子速度在X方向的分量的平均值为:(根据理想气体分子模型和统计假设讨论)。
(A)υx?138kTπm3kT2m; (B) υx?8kT3πm;
(C) υx?; (D) υx?0。 ( )
,υ分别是分子在温度T1,T2时的最概然速率,相应的分子速率
),当T1>T2时,
2.定量理想气体,υp1p2分布函数的最大值分别为f(υ(A)υ(C)υ>υ>υ ,f(υ ,f(υp1)和f(υp2p1p2p1)
) ( )
p1p2p1p2p1p2p1p23.已知麦克斯韦速率分布定律:
?NN?4π(m2kT)3/2exp(?mυ2kT)υ2??υ
求温度为T时,处在(υ分率之比:
2)1/2?20m/s的速率区间内氢氧两种气体分子数占总分子数百
(A)(?N/N)H>(?N/N)O; (B) (?N/N)H=(?N/N)O;
2222(C)(?N/N)H<(?N/N)O; (D)由温度高低而定。 ( )
22 4.汽缸内盛有一定量的理想气体,当温度不变,压强增大一倍时,该气体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。 ( ) 二、填空题:
1.如果氢和氦的温度相同,摩尔数相同,那么这两种气体的平均平动动能 ,平均动能 ,内能 (填相等,不相等)。
υp表示气体分子 2.试说明下列各式物理意义,式中f(υ)表示麦克斯韦速率分布函数,
最可几速率。
(1)??pυf(υ)dυ是 的概率; mυ22(2)??0f(υ)dυ是 平均值。
3.设氦气(He)和氧气的分子数均为N,氧气的温度为氦气的二倍,图中所示为两种气体
分子速率分布曲线,且已知阴影部分的面积为S,则:
(1)对应氦气的速率分布曲线为 ;两种气体分子的最概然速率(即最可几速率)之比VPO/VPH? ;
22(2)设两曲线相交点对应的速率为υ0,试述υ0的物理意义: 相等;
(3)积分式?N[fB(υ)?fA(υ)]dυ= ,对应的物理意义是
υ0? 之差值。
4.在容积为V的容器内,同时盛有质量为M1和M2的两种单原子分子的理想气体,设混合气体处于平衡状态时它们的内能相等,且均为E,则混合气体压强p= ,两种分子的平均速率之比υ1/υ2 。
5.一定量的理想气体,保持体积不变,当温度增加时,单位时间内分子的平均碰撞次数将 ,平均自由程将 (增加,不变或减少)·
6.产生扩散的原因是 不均匀,被迁移的物理量是 ,产生热传导的原因是 不均匀,被迁移的物理量是 ,产生内摩擦的原因是 不均匀,被迁移的物理量是 。 三、计算题:
1.容器内盛有理想气体,其密度为1.24×10-2kg/m-3,温度为273K,压强为1.0×10-2atm,试求:(1)υ2; (2)气体的摩尔质量μ,并确定它是什么气体?
(3)气体分子的平均平动动能和平均转动动能各为多少? (4)容器单位体积内分子的总平动动能各为多少? (5)若该气体有0.3摩尔,其内能是多少?
2.已知,某质量为M=6.2×10-14g微粒悬浮在27℃的液体中,其速率服从麦克斯韦速率分布,方均根速率为l.4cm/s,求阿伏伽德罗常数(摩尔气体常数量R=8.31J/mol·k)。
3.己知,在温度为t1=15℃,压强为P1=0.76m汞柱高时,氩分子和氖分子平均自由程分别为λAs?6.7×10m,λ-6
Na?13.2×10m。
-6
求(1)氖分子和氩分子有效直径比dNa/dAs??
(2)温度为t2=20℃,压强P2=0.15m汞柱高时,氩分子的平均自由程λ
4.己知空气分子的有效直径d=3.5×10-10m,空气分子的摩尔质量为:
-3
μ?29×10kg/mol,计算空气分子在标准状态下的几个物理量。
(1)单位体积的分子数n=? (2)平均速率υ=? (3)平均碰撞频率Z=? (4)平均自由程?=? (5)平均平动动能εk=?
As??