第十二章-气体动理论习题.ppt

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1、12-1处于平衡态的一瓶氦气和一瓶氮气的分子密度数相同，分子的平均平动能也相同，则它们()。答案（C）（A）温度、压强均不相同；（B）温度相同，但氦气压强大于氮气的压强；（C）温度、压强均相同；（D）温度相同，但氦气压强小于氮气的压强；由分子的平均平动能：可知两种气体的温度相同；由气体的压强：可知两种气体的压强相同。12-2三个容器A、B、C中装有同种理想气体，其分子密度数相同，而方均根速率之比为：则其压强之比为（）。(A)；(B)；(C)；(D)。答案（C）12-3在一个体积不变的容器中，储有一定量的某

2、种理想气体，温度为时，气体分子的平均速率为，分子平均碰撞次数为，平均自由程为。当气体温度升高为时，气体分子的平均速率为，平均碰撞频率和平均自由程分别为（）。(A)；(B)；(C)；(D)。气体分子的平均速率为：温度升高为，时，平均速率增大为：气体分子的平均碰撞次数为：密闭容器，气体分子的密度数不变，当温度升高到时，平均速率增大至，所以平均碰撞次数增大为：气体分子的平均自由程为：当温度升高到时，平均速率增大到，气体分子的平均碰撞次数增大为，所以平均自由程为：答案（B）12-4已知为单位体积的分子数，为Max

3、well速率分布函数，则表示（）。速率附近，区间内的分子数；单位体积内速率在区间内的分子数；速率附近，区间内分子数占总分子数的比率；单位时间内碰撞到单位器壁上，速率在区间内的分子数。表示N个分子中，速率在附近单位速率区间的分子数占总分子数的百分比。表示N个分子中，速率在区间的分子数占总分子数的百分比。答案（B）表示单位体积分子中，速率在区间的分子数。12-9一容器储有氧气，其压强为，温度为，求：（1）气体分子的数密度；（2）氧气的密度；（3）分子的平均平动能；（4）分子间的平均距离。（设分子间均匀等距排列

4、）解：（1）由气体压强可得：（2）氧气的密度：（3）分子的平均平动能：（4）分子均匀等距排列，每个分子占据的体积为：12-10氢气装在的容器内，当容器内压强为时，氢气分子的平均平动能为多大？解：设氢气可视为理想气体，由气体的物态方程可得气体的温度为：带入分子平均平动能公式得：12-11温度为和时理想气体分子的平均平动能各为多少？欲使分子的平均平动能等于1eV，气体的温度需多高？解：12-12某些恒星的温度可达到约，这也是发生核聚变反应（也称热核反应）所需的温度。在此温度下，恒星可视为由质子组成。问：（1）

5、质子的平均动能是多少？（2）质子的方均根速率为多少？解：（1）此温度下质子可视为由质子组成的理想气体，质子可作为质点，其自由度，质子的平均动能：（2）质子的方均根速率：12-13星际空间温度可达2.7K。试求温度为300K和2.7K的氢分子的平均速率、方均根速率和最概然速率。解：12-14图中，I、II两条曲线分别是两种不同气体（氢气和氧气）在同一温度下的麦克斯韦分子速率分布曲线。试由图中数据求：（1）氢气分子和氧气分子的最概然速率；（2）两种气体所处的温度；（3）若图中I、II分别表示氢气在不同温度下的

6、麦克斯韦分子速率分布曲线，那么哪条曲线的气体温度较高？解：(1)同一温度下，氢气分子和氧气分子的最概然速率：所以曲线I、II分别表示氧气和氢气的麦克斯韦分子速率分布。(2)两种气体所处的温度：(3)曲线表示的是氢气在不同温度下的分子速率分布曲线，则由：可得，温度越高，最概然速率越大，所以曲线II表示的气体温度高。12-15日冕的温度为，所喷出的电子气可视为理想气体。试求其中电子的方均根速率和热运动平均动能。解：电子气为单原子分子，则：12-16在容积为的容器中，有内能为的刚性双原子分子的理想气体。（1）求

7、气体的压强；（2）若容器中分子总数为个，求分子的平均平动能及气体的温度。解：（1）气体的压强：（2）分子的平均平动能和温度：12-17温度相同的氢气和氧气。若氢分子的平均平动能为。试求：（1）氧气分子的平均平动能及温度；（2）氧气分子的最概然速率。解：（1）氢气和氧气都是双原子分子气体，分子的自由度相同，所以氧气的平均平动能与氢气的相同：由氢气分子的平均平动能可求出氢气温度，此温度也等于氧气的温度：（2）氧气分子的最概然速率：12-25在压强为下，氮气分子的平均自由程为，当温度不变时，在多大压强下，其平均

8、自由程为。解：分子热运动的平均自由程为：12-27若氖气分子的有效直径为，问在温度为600K，压强为时氖分子1s内的平均碰撞次数为多少？解：分子在1s内的平均碰撞次数：