五、分子动理论

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1、大学物理练习册热学五、分子动理论理想气体状态方程5-1一容器内储有氧气，其压强为1.01´105Pa，温度为270C，求：（1）气体分子的数密度；（2）氧气的质量密度；（3）氧分子的质量；（4）分子间的平均距离（设分子均匀等距分布）。5-2在容积为V的容器中，盛有被实验的气体，其压强为p1，称得重量为M1。然后放掉一部分气体，气体的压强降至p2，再称得重量为M2。问在压强p0下，原末放掉气体时，气体的密度是多大？33大学物理练习册热学压强、温度的微观意义5-3将2.0´10-2kg的氢气装在4.

2、0´10-3m2的容器中，压强为3.9´105Pa，则氢分子的平均平动动能为多少？5-4温度为0℃和100℃时理想气体分子的平均平动动能各为多少？欲使分子的平均平动动能等于1eV，气体的温度需多高？（1eV=1.6´10-19J）33大学物理练习册热学能量均分、理想气体内能5-5容器内盛有理想气体，其密度为1.25´10-2kg/m3，温度为273K，压强为1.0´10-2atm。求：（1）气体的摩尔质量，并确定是什么气体；（2）气体分子的平均平动动能和平均转动动能；（3）容器单位体积内分子的总

3、平动动能；（4）若该气体有0.3mol，其内能是多少？5-6容积V=5.0´10-3m3的容器中装有质量M=8.0´10-3kg的氧气，测得其压强p=2.0´105Pa，求氧气的内能。5-7若氢气和氦气的压强、体积和温度均相等时，则它们的质量比和内能比各为多少？33大学物理练习册热学速率分布定律、三种速率5-8计算气体分子热运动速率介于（vp-vp/100）和（vp+vp/100）之间的分子数占总分子数的百分比。5-9有N个粒子，其速率分布函数为（0≤v≤v0）（v＞v0）其中C为常数。（1）作

4、速率分布曲线；（2）由v0求常数C；（3）求粒子的平均速率。33大学物理练习册热学5-10（1）某气体在平衡温度T2时的最概然速率与它在平衡温度Tl时的方均根速率相等，求T2／T1；（2）如已知这种气体的压强p和密度ρ，试导出其方均根速率表达式。5-11图5-11是氢气和氧气在同一温度下的麦克斯韦速率分布曲线。试由图中的数据求：（1）氢气分子和氧气分子的最概然速率；（2）两种气体的温度。Of(v)v/(m·s-1)2000III图5-1133大学物理练习册热学碰撞频率与自由程5-11如果理想气体

5、的温度保持不变，当压强降为原值的一半时，分子的平均碰撞频率和平均自由程为多少？5-12设氮分子的有效直径为10´10-10m。（1）求氮气在标准状态下的平均碰撞次数和平均自由程；（2）如果温度不变，气压降到1.33´10-4Pa，则平均碰撞次数和平均自由程又为多少?33大学物理练习册热学六、热力学热一定律6-1如图6-1所示，理想气体由a沿acb过程到达b状态，吸收了560J的热量，对外做功356J。（1）如果它沿adb过程到达b状态时，对外做功220J，它将吸收多少热量？（2）当它由b沿曲线b

6、a返回a状态时，外界对它做功282J，它将吸收或放出多少热量？pVabcdO图6-1等值过程6-21mol单原子理想气体若经两个过程：（1）容积保持不变；（2）压强保持不变，其温度从300K变为350K，问在这两过程中各吸收了多少热量？增加了多少内能？对外作了多少功？33大学物理练习册热学6-3一理想气体由压强p1=1.52´105Pa，体积V1=5.0´10-3m3，等温膨胀到压强p2=1.01´105Pa，，然后再经等压压缩到原来的体积。试求气体所做的功。6-4将500J的热量传给标准状态下

7、2mol的氢。（1）若体积不变，则氢的温度变为多少？（2）若温度不变，则氢的压强和体积各变为多少？（3）若压强不变，则氢的温度及体积各变为多少？33大学物理练习册热学摩尔热容、绝热过程pVabO图6-56-5如图6-5所示，一理想气体由初态a经准静态过程ab直线变至终态b。已知该理想气体的定容摩尔热容量CV=3R，求该理想气体在ab过程中的摩尔热容量（用R表示）。6-6如图6-6所示，将96g氧气从40L绝热压缩到原体积的一半（12），此时气体的温度为127℃，然后等温膨胀到原体积（23）。（1

8、）求以上两过程中，系统吸收的热量、对外所做的功和内能的变化；（2）若通过等容过程直接将氧气由上述的初态变化到终态（13），则系统吸收的热量、对外所做的功和内能的变化又为多少？pV12O图6-6333大学物理练习册热学6-7温度为27℃，压强为1.01´105Pa的一定量氮气，经绝热压缩，使其体积变为原来的1/5，求压缩后氮气的压强和温度。6-8某理想气体在p-V图上其等温线的斜率与绝热线的斜率之比约为0.714，当此理想气体由压强p=2´l05帕、体积V=0.5升之状态绝热膨胀到体积增大一倍时，