气体动理论答案

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1、第10章气体动理论一、选择题1.D2.C3.A4.D5.C6.D7.B8.C9.D10.B11.D12.B13.D14.D15.B16.A17.A18.B19.B20.B21.D22.C23.C24.A25.A26.A27.D28.C29.D30.D31.C32.B33.B34.A35.A36.C37.C38.A39.C40.D41.B42.C43.D44.A1045.D46.A47.D48.C49.A50.B51.C52.A53.C54.C55.B56.A57.B58.D59.D60.A61.B二、

2、填空题1.2.2.33×103Pa3.(1)沿空间各方向运动的分子数目相等(2)4.3.2×1017/m35.，3.34×10-96.3.01×1023个7.，，8.3.44×1020，1.6×10-5kg×m-3;2J9.62.5%10.1.39，11.1.28×10-712.p2/p113.不变；变大；变大14.平均平动动能15.1.66%16.Nf(v)dv17.速率在v1~v2区间内的分子数占总分子数的百分比18.4000m×s-1,1000m×s-11019.20.21.，22.，，23.

3、氩，氦24.nf(v)dxdydzdv25.26.0.663atm27.28.29.5.42×107s-1；6×10-5cm30.2，，231.，，三、计算题A10-3-1图1.解：根据力学平衡条件可知，左右两边氢气体积相等，压强也相等．两边气体的状态方程为二式相除，得当时，若两边压强仍相等，则有即，水银滴将会向左边移动少许．102.解：，式中P为功率，则3.解：由得4.解：(1)氢核的摩尔质量方均根速率为(2)氢核的平均平动动能为5.解：理想气体在标准状态下，分子数密度为个·m-3以500nm为边长

4、的立方体内应有分子数为N=nV＝3.36×106个6.解：(1)(2)(3)107.解：据，可得，即==＝7.31×106又＝＝4.16×104J及＝＝0.856m·s-18.解：个=300K9.解：(1)设分子数为N,据及得(2)由得又因得10.解：p1V=nRT1p2V=nRT2∴1011.解：得①又M1+M2＝5.4②联立①、②式解得M1＝2.2kg，M2＝3.2kg12.解：(1)＝300K(2)＝1.24×10-20J＝1.04×10-20J13.解：(1)(2)(或由p＝nkT得)14

5、.解：由pV=RT和pV=RT得===由E(H2)=RT和得=∵=(p、V、T均相同)，∴=1015.解：麦克斯韦速率分布为当T＝300K时，有对　　(1)在附近(2)在附近在的空气中，在附近，区间的分子数为在10附近，区间的分子数为16.解：速率在之间的分子数的概率为式中，为麦克斯韦速率分布函数．上式积分运算比较复杂，本题中的速率间隔与之差很小，可以近似地认为在这个速率区间内分布函数的值不变，因此，上式的计算可简化为10上式中，kg，，分子速率在的分子数占总分子数的概率分子速率在的分子数占总分子数的

6、概率分子速率在的分子数占总分子数的概率从计算结果发现，分子数分布区间比率要比在及之间的比率大，这是为什么呢？让我们再计算一下氢气在300℃时的最概然速率便可得到答案．分子的最概然速率分布在2170m·s-1~2180m·s-1区间内，从最概然速率的物理意义可知，在相同的速率区间内，包含最概然速率的区间分子数比例最大．本题的结果证实了这一统计规律．1017.解：　　　　　连续两次碰撞间的平均时间间隔为18.解：(1)由，得(2)(3)容器足够大时此比真空管线度()大得多，所以空气分子之间实际上不可能发生

7、相互碰撞，而只能和管壁碰撞．所以平均自由程就应是真空管的线度，即．这样，平均碰撞频率为19.解：将人和环境视为一个孤立系统，人体向周围环境散热可以设计为一个等温过程，环境吸热也可以设计为一个等温过程，于是两个过程的总熵为1020.解：(1)的冰化为的水为不可逆过程，为了计算其熵变，可设一可逆的等温过程，于是熵变为(2)由玻尔兹曼熵公式可知，熵S与微观状态数有关，若已知两状态的熵变，就可求得微观状态数之比．由于所以21.解：设想用一等温过程替代此实际过程，每秒钟此瀑布可提供的热量为每秒产生的熵为22.解

8、：设想用一等温过程替代此实际过程，对于环境，每秒吸热为Q，且每秒产生的熵增为。。10