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1、练习十三知识点：理想气体状态方程、温度、压强公式、能量均分原理、理想气体内能一、选择题1．容器中储有一定量的处于平衡状态的理想气体，温度为T，分子质量为m，则分子速度在x方向的分量平均值为（根据理想气体分子模型和统计假设讨论）()（A）；（B）；（C）；（D）。解:(D)平衡状态下,气体分子在空间的密度分布均匀,沿各个方向运动的平均分子数相等,分子速度在各个方向的分量的各种平均值相等,分子数目愈多,这种假设的准确度愈高.2．若理想气体的体积为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
2、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)。解:(B)理想气体状态方程3．根据气体动理论，单原子理想气体的温度正比于（）（A）气体的体积；（B）气体的压强；（C）气体分子的平均动量；（D）气体分子的平均平动动能。解:(D)(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
3、气体的压强相同。解:(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。解:(D)根据公式,即可判断.(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。解:(B)pV2＝恒量,pV/T＝恒量,两
4、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。解:;;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”）。解:平均平动动能,Þ相同,不同;相同,不同;相
5、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____________________。解:(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
6、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3.3´10-24g，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_________________。18解:(分子的质量为m)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。解:,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
7、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0.7K,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。解: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2.0´10-4m2。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℃，试计算有多少质量氦气在管顶？（氦气的摩尔质量为0.004k
8、g/mol，0.76m水银柱压强为1.013´105Pa）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=6.21×10-21J。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NA＝6.022×1023mol-1，玻尔兹曼常量k＝1.38×10-23J·K-1)解：(1)温度相同
