江苏大学-物理多学时练习册答案-练习12

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1、2练习十二一、选择题：1.B；2.D；3.A；4.D；5.D；6.A二、填空题：m1.pv=^RT分子数密度，玻尔兹曼2.訶，气体分子热运动平均平动动能3.3,2三、计算题m1・解：(1)由理想气体状态方程pv=^RT和内能公式一罷眄得p=lv26.00xlO25X2.00xIO-3=1.20xl0=-x1.38x10-23x290=6.00x10_2,J2Pa(2)由内能公式E=N冷kT,得T亠5Nk26.00xlO2=290K_x56.00xl022xl.38xl0-23分子的平均平动动能2.解：(1):3二-xl.38xl0_23x400=8.28xl0-2

2、12E严N札二二何+他)為=5.0x1025x8.28x10-21=4.14x105J(2)混合气体的压强=2.76XlO5Pa5.0x10251.0p=nkT=—kTVxl.38xl0-23x400=2.76xlO5Pa1.33x10—43.解：(1)单位体积内的空气分子数kT1.38xl0-4•解:(1)将分布函数代入归一化条件x300=3-21X1°16m_3⑵分V=子的平均速率8x8.31x300=469m/s0.02898RTTtM平均碰撞频率Z=yflnd2vn=V2nx(3xl0~10)2x469x3.21xl016=6s_1(3)平均自由程r469

3、z6=?8m■OOf(v)dv=1s4nv2A・0Nde=147rrF3A4_3N积分，得3N一，或4nrF3(2)电子的平均动能^k/(r)drS1247TP2—mvxo2N3N4nrF3dr「色加x-LJo2vFdr=—(—nwj)=—E52F55.证：在大气中作一个底面j的竖直气柱，如图所示，以底面为坐标原点，竖直向上的正方向。在气柱v处取一为切的薄层，该薄层上、下体压强分别为P+W和p,上、下气体压力和气体薄层o//iP+dpI/1t1/八PySdy积为s气柱为『轴厚度的气薄层中气体分子的重力(加gdN=wgziSdy)三力平衡，即pS_(p+dp)S-m

4、gnSdy=0式中，兀为薄层y处的气体分子数密度。上式整理，得dp=-mgndy由已经条件T=T.~ay,两边微分得ATdT=-adj,将dJ=-—代入上式，得dp=^dT(1)ai丄丿根据理想气体状态方程P=nkT,两边微分，得dp=kTdn+kndT(2)(1)(2)两式消去dp,并整理得两边定积分计算积分，得些nT=nQT0(—)ka上0mgknT=kn0T0(—)kaT哩TMgP=Po(—)ka=PQ(—)^