大学物理(2)习题答案

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1、大学物理(2)习题答案http://www.aidaan.cn昆明理工大学大学物理(2)习题答案气体的动理论选择题1．B2．B3．C4．C5．C6．C7．C8．D9．D10．C11．B12．B13．C14．B15.C16．C17.A18.B19．B填空题1．解释下列分子运动论与热力学名词：（1）状态参量：描述物体运动状态的物理量称为状态参量；（2）微观量：表征个别分子特征的量；（3）宏观量：表征大量分子集体特征的量。2．一定量的理想气体处于热动平衡状态时，此热力学系统的不随时间变化的三个宏观量是爱答案学习资源网温度、压强、体积，而随时间不断变化的微观量是分子的速度。2

2、6-3-27-13．某容器内分子数密度为http://www.aidaan.cn10m，每个分子的质量为3×10kg，设其中1/6分子数以速率v=200m·s垂直地向容器的一壁运动，而其余5/6分子或者离开此壁、或者平行此壁方向运动，且分子与容器-24壁的碰撞为完全弹性。则（1）每个分子作用于器壁的冲量I=1.2×10kg·m/s；25⑵每秒碰在器壁单位面积上的分子数n0=1.67×10；（2）作用在器壁上的压强p=668pa。Mghmol4．已知大气中分子数密度n随高度h的变化规律为n=n0exp(−)，式中n0为h=0处的分子RT数密度。若大气中空气的摩尔质量为M

3、mol，温度T，且处处相同，并设重力场是均匀的，则空气分1大学物理(2)习题答案http://www.aidaan.cna子数密度减少到地面的一半时的高度为0.69RT/Mg。（符号exp(a)即e）Mgh5．重力场中大气压强随高度h的变化规律为p=pexp(−mol)。当大气压强p减至为地面压强p00RT3的75％时，该处距离地面的高度h=2.3×10Pa。（设空气的温度为0°C，摩尔-1-1-3a气体常量R=8.31J·mol·K，空气的摩尔质量为29×10kg/mol，符号exp(a)即e）6．有一瓶质量为M的氢气（视作刚性双原子分子的理想气体），温度为T，则氢

4、分子的平均平动动255能为kT，氢分子的平均动能为kT，该瓶氢气的内能为MRT。322Mmol7．三个容器内分别贮有1mol氦（He）、1mol氢（H2）和1mol氨（NH3）（均视为刚性分子的理想气体）。若它们的温度都升高1K，则三种气体的内能增加值分别为：氦：ΔE=12.5J；氢：ΔE=20.8J；-1-1氨：ΔE=24.9J。（摩尔气体常量R=8.31J·mol·K）8．在相同的温度和压强下，各为单位体积的氢气（视为刚性双原子分子气体）与氦气的内能之比为5：3，各为单位质量的氢气与氦气的内能之比为10：3。9．2g氢气与2g氦气分别装在两个容积相同的封闭容器内，

5、温度也相同。（氢气分子视为刚性双原子分子）爱答案学习资源网（1）氢分子与氦分子的平均平动动能之比wHwHe=1；2（2）氢气与氦气压强之比pp=2；http://www.aidaan.cnH2He（3）氢气与氦气内能之比EH2EHe=10/3。10．在相同温度下，氢分子与氧分子的平均平动动能的比值为1：1，方均根速率的比值为22:1。11．A、B、C三个容器中皆装有理想气体，它们的分子数密度之比为nA:nB:nC=1:2:4，而分子的平均平动动能之比为wA:wB:wC=4:2:1，则它们的压f(v)⑴⑵20v大学物理(2)习题答案http://www.aidaan.c

6、n强之比为PA:PB:PC=1:1:1。12．现有两条气体分子速率分布曲线⑴和⑵，如图。若两条曲线分别表示同一气体处于不同温度下的速率分布，则曲线（2）表示气体的温度较高。若两条曲线分别表示同一温度下的氢气和氧气的速率分布，则曲线(1)表示的是氧气的速率分布。13．图示曲线为处于同一温度T时氦（原子量4）、氖（原子量20）和氩（原子量40）三种气体分子的速率分布曲线。其中：曲线（a）是氩气分子的速率分布f(v)(a)曲线；曲线（c）是氦气分子的速率分布曲线。(b)(c)14．用总分子数N、气体分子速率v和速率分布函数f(v)表示下列(b)各量：0v∞（1）速率大于v0

7、的分子数=∫Nf(v)dv；vb∞∞（2）速率大于v0的那些分子的平均速率=∫vf(vdv)/∫f(v)dv；vbvb∞(3)多次观察某一分子的速率，发现其速率大于v0的几率=∫f(v)dv；vb爱答案学习资源网15．已知f(v)为麦克斯韦速率分布函数，N为总分子数，则∞http://www.aidaan.cn-1（1）速率v>100m·s的分子数占总分子数的百分比表达式为∫f(v)dv；100∞-1（2）速率v>100m·s的分子数表达式为∫Nf(v)dv。10016．在平衡状态下，已知理想气体分子的麦克斯韦速率分布函数为f(v)，分子质量为m、最