大学物理第十章气体的动理论习题答案.pdf

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1、专业____________姓名____________学号_____________第十章气体的动理论一．单项选择题：1．关于温度的意义，有下列几种说法：[B]（1）气体的温度是分子平均平动动能的量度。（2）气体的温度是大量气体分子热运动的集体表现，具有统计意义。（3）温度的高低反映物质内部分子运动剧烈程度的不同。（4）从微观上看，气体的温度表示每个气体分子的冷热程度。上述说法中正确的是（A）（1）、（2）、（4）;（B）（1）、（2）、（3）;（C）（2）、（3）、（4）;（D）（1）、（3）、（4）。2.两容积不等的容器内分别盛有He和N2，若它们的压强和温度相同，

2、则两气体[A]（A）单位体积内的分子数必相同；（B）单位体积内分子的平均动能必相同；（C）单位体积内分子的质量必相同；（D）单位体积内气体的内能必相同。3．温度、压强相同的氦气和氧气，它们分子的平均动能和平均平动动能w的关系为：[C]（A）和w都相等。（B）相等，而w不相等。（C）w相等，而不相等。（D）和w都不相等。4.一容器内储有三种理想气体，处于平衡状态。a种气体的分子数密度为n1，产生的压强为p，b和c种气体的分子数分别为2n和3n，则混合气体的压强p为111[D]（A）3p1（B）4p1（C）5p1（D）6p1；；；。5.一瓶氦气和一瓶氮气，两者密度相

3、同，分子平均平动动能相等，而且都处于平衡状态，则两者[C]（A）温度相同，压强相等；（B）温度，压强都不相同；（C）温度相同，但氦气的压强大于氮气压强；（D）温度相同，但氦气的压强小于氮气压强。6．1mol刚性双原子分子理想气体，当温度为T时，其内能为[C]3355(A)RT(B)kT(C)RT(D)kT22227．在一容积不变的封闭容器内，理想气体分子的平均速率若提高为原来的2倍，则[D]（A）温度和压强都提高为原来的2倍。（B）温度为原来的2倍，压强为原来的4倍。（C）温度为原来的4倍，压强为原来的2倍。（D）温度和压强都为原来的4倍。8．已知氢气与氧气的温度相同，请

4、判断下列说法哪个正确？[D]（A）氧分子的质量比氢分子大，所以氧气的压强一定大于氢气的压强。（B）氧分子的质量比氢分子大，所以氧气的密度一定大于氢气的密度。（C）氧分子的质量比氢分子大，所以氢分子的速率一定比氧分子的速率大。（D）氧分子的质量比氢分子大，所以氢分子的方均根速率一定比氧分子的方均根速率大。9．速率分布函数f(v)的物理意义为：[B]（A）具有速率v的分子占总分子数的百分比。（B）速率分布在v附近的单位速率间隔中的分子数占总分子数的百分比。（C）具有速率v的分子数。（D）速率分布在v附近的单位速率间隔中的分子数。110．设v代表气体分子运动的平均速率，v代表气

5、体分子运动的最可几速率，(v2)2代表P气体分子运动的方均根速率，处于平衡状态下的理想气体的三种速率关系为[C]11(A)(v2)2vv(B)vv(v2)2PP11(C)vv(v2)2(D)vv(v2)2PP11．已知一定量的某种理想气体，在温度为T1和T2时的分子最可几速率分别为vP1和vP2，分子速率分布函数的最大值分别为f(vP1)和f(vP2)。若T1>T2，则[B](A)vP1vP2,f(vP1)f(vP2)(B)vP1vP2,f(vP1)f(vP2)(C)vP1vP2,f(vP1)f(vP2)(D)vP1vP2,f(vP1)f(

6、vP2)二、填空题：1．一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压强、体积、温度，而随时间不断变化的微观量是分子运动的速度、动量、动能。2．试指出理想气体在平衡状态时，下列各式的物理意义。1kT:气体分子在一个运动自由度上所具有的平均动能；23k:T气体分子的平均平动动能；2ikT:运动自由度为的气体分子具有的平均动能；i2iR:1molT运动自由度为的气体所具有的内能；i2miRmT质量为，摩尔质量为，运动自由度为的气体的内能。MiM23．有一瓶质量为M（g）的氢气（视作刚性双原子分子的理想气体），温度为T，则氢分子355的平均平动动

7、能为KT，氢分子的平均动能为KT，该瓶氢气的内能为MRT。2244．三个容器内分别贮有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=(3/2)R；氢：ΔE=(5/2)R；-1-1氨：ΔE=3R。（摩尔气体常量R=8.31J·mol·K）5．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。6．在相同温度下，氢分子与氧分子的平均平动动能