热学课后习题答案

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1、。第一章温度1-1定容气体温度计的测温泡浸在水的三相点槽内时，其中气体的压强为50mmHg。     （1）用温度计测量300K的温度时，气体的压强是多少？     （2）当气体的压强为68mmHg时，待测温度是多少？ 解：对于定容气体温度计可知：       (1)       (2)1-3用定容气体温度计测量某种物质的沸点。原来测温泡在水的三相点时，其中气体的压强；当测温泡浸入待测物质中时，测得的压强值为,当从测温泡中抽出一些气体,使减为200mmHg时,重新测得,当再抽出一些气体使减为100mmHg时,测得.试确定待测沸点的理想气体温度.解：根据  

2、    从理想气体温标的定义：依以上两次所测数据,作T-P图看趋势得出时,T约为400.5K亦即沸点为400.5K.         题1-4图1-6水银温度计浸在冰水中时，水银柱的长度为4.0cm；温度计浸在沸水中时，水银柱的长度为24.0cm。（1）      在室温时，水银柱的长度为多少？（2）      温度计浸在某种沸腾的化学溶液中时，水银柱的长度为25.4cm，试求溶液的温度。解：设水银柱长与温度成线性关系： 当时，代入上式 当，（1）（2）1-14水银气压计中混进了一个空气泡，因此它的读数比实际的气压小，当精确的气压计的读数为时，它的读数只有

3、。此时管内水银面到管顶的距离为。问当此气压计的读数为时，实际气压应是多少。设空气的温度保持不变。题1-15图解：设管子横截面为S，在气压计读数为和时，管内空气压强分别为和，根据静力平衡条件可知，由于T、M不变根据方程有，而1-25一抽气机转速转/分，抽气机每分钟能够抽出气体，设容器的容积，问经过多少时间后才能使容器的压强由降到。解：设抽气机每转一转时能抽出的气体体积为，则当抽气机转过一转后，容器内的压强由降到，忽略抽气过程中压强的变化而近似认为抽出压强为的气体，因而有，当抽气机转过两转后，压强为当抽气机转过n转后，压强设当压强降到时，所需时间为分，转数1-

4、27把的氮气压入一容积为的容器，容器中原来已充满同温同压的氧气。试求混合气体的压强和各种气体的分压强，假定容器中的温度保持不变。解：根据道尔顿分压定律可知又由状态方程且温度、质量M不变。第二章气体分子运动论的基本概念2-4容积为2500cm3的烧瓶内有1.0×1015个氧分子,有4.0×1015个氮分子和3.3×10-7g的氩气。设混合气体的温度为150℃,求混合气体的压强。解：根据混合气体的压强公式有PV=（N氧+N氮+N氩）KT其中的氩的分子个数：N氩=（个）∴P=（1.0+4.0+4.97）1015PammHg2-5一容器内有氧气，其压强P=1.0a

5、tm,温度为t=27℃，求(1)单位体积内的分子数：(2)氧气的密度；(3)氧分子的质量；(4)分子间的平均距离；(5)分子的平均平动能。解：(1)∵P=nKT∴n=m-3(2)(3)m氧=g(4)设分子间的平均距离为d，并将分子看成是半径为d/2的球，每个分子的体积为v0。V0=∴cm(5)分子的平均平动能为：（尔格）2-12气体的温度为T=273K,压强为P=1.00×10-2atm,密度为ρ=1.29×10-5g(1)求气体分子的方均根速率。(2)求气体的分子量，并确定它是什么气体。解：（1）（2）m=28.9该气体为空气2-19把标准状态下224升

6、的氮气不断压缩，它的体积将趋于多少升？设此时的氮分子是一个挨着一个紧密排列的，试计算氮分子的直径。此时由分子间引力所产生的内压强约为多大？已知对于氮气，范德瓦耳斯方程中的常数a=1.390atm﹒l2mol-2，b=0.039131mol-1。解：在标准状态西224l的氮气是10mol的气体，所以不断压缩气体时，则其体积将趋于10b，即0.39131，分子直径为：内压强P内=atm注：一摩尔实际气体当不断压缩时（即压强趋于无限大）时，气体分子不可能一个挨一个的紧密排列，因而气体体积不能趋于分子本身所有体积之和而只能趋于b。第三章气体分子热运动速率和能量的统

7、计分布律3-1设有一群粒子按速率分布如下：粒子数Ni24682速率Vi（m/s）1.002.003.004.005.00试求(1)平均速率V；（2）方均根速率（3）最可几速率Vp解：（1）平均速率：(m/s)(2)方均根速率(m/s)3-2计算300K时，氧分子的最可几速率、平均速率和方均根速率。解：3-13N个假想的气体分子，其速率分布如图3-13所示（当v＞v0时，粒子数为零）。（1）由N和V0求a。（2）求速率在1.5V0到2.0V0之间的分子数。（1）求分子的平均速率。解：由图得分子的速率分布函数：()()f(v)=()(1)∵∴(1)速率在1.5

8、V0到2.0V0之间的分子数3-21收音机的起飞前机舱中的压力计批