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《北京交通大学_大学物理学_下册_课后习题答案 (2)和书上有点差别》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、新教材下册习题解答(教师用)第12章12.1一个封闭的立方体形的容器,内部空间被一导热的、不漏气的、可移动的隔板分为两部分,开始其内为真空,隔板位于容器的正中间(即隔板两侧的长度都为l0),如图12-30所示.当两侧各充以p1,T1与p2,T2的相同气体后,问平衡时隔板将位于什么位置上(即隔板两侧的长度之比是多少)?解:活塞两侧气体的始末状态满足各自的理想气体状态方程lp1VpV1p1V0左侧:=得,V1=Tl0TTpT11pVpVpV222右侧:=得,V=T图12-30习题12.1图2TTpT22VpTlpT
2、112112=即隔板两侧的长度之比=VpTlpT221221-212.2已知容器内有某种理想气体,其温度和压强分别为T=273K,p=1.0×10atm,密度−23ρ=1.24×10kg/m.求该气体的摩尔质量.解:p=nkT(1)ρ=nm(2)M=mN(3)由以上三式联立得:A−23kT−21.38×10×27323−1M=ρN=1.24×10××6.022×10=0.028kg⋅molA−25p1.0×10×1.013×1012.3可用下述方法测定气体的摩尔质量:容积为V的容器内装满被试验的气体,测出其压力
3、为p1,温度为T,并测出容器连同气体的质量为M1,然后除去一部分气体,使其压力降为p2,温度不变,容器连同气体的质量为M2,试求该气体的摩尔质量.解：(V2−V)p2T(M1−M2)VpTMVpTM1122(M−M)12pV=pV(1)p(V−V)=RT(2)12222M1(M−M)RT(M−M)RT1212（1）、（2）式联立得：M==⎛p1V⎞(p1−p2)Vp⎜−V⎟2⎜p⎟⎝2⎠12.4在实验室中能够获得的最佳真空相当于大约10−14atm(即约为10−10mmHg的压强),试问在室温(300K)下在这
4、样的“真空”中每立方厘米内有多少个分子？解：由p=nkT得，−145p10×1.013×1011−35−3n===2.45×10m=2.45×10cm−23kT300×1.38×1030012.5已知一气球的容积V=8.7m,充以温度t1=15C的氢气,当温度升高到37C时,维持其气压0p及体积不变,气球中部分氢气逸出,而使其重量减轻了0.052kg,由这些数据求氢气在0C,压力p下的密度.解：VptmVpt(V−V)pt∆m1222Vptm33VV2由=（1）tt12V2m=（2）V−V∆m2VV3=（3）t
5、t13mρ=（4）由以上四式联立得：V3t2t1310.15288.15−2−3ρ=∆m=×0.052×=8.9×10kg⋅mt−tVt228.7×273.15213212.6真空容器中有一氢分子束射向面积S=2.0cm的平板,与平板做弹性碰撞.设分子束中23−123分子的速度v=1.0×10m⋅s,方向与平板成60º夹角,每秒内有N=1.0×10个氢分子射向3平板.求氢分子束作用于平板的压强.[2.9×10Pa]M解：m=NA23−33302×10×2×10×1.0×10×F2Nmvsin6023p====2
6、.9×10Pa−423SS2.0×10×6.022×1012.7下列系统各有多少个自由度:⑴在一平面上滑动的粒子；⑵可以在一平面上滑动并可围绕垂直于该平面的轴转动的硬币；⑶一弯成三角形的金属棒在空间自由运动.解：（1）2（2）3（3）65012.8容器内贮有氧气,其压强p=1atm=1.013×10Pa,温度t=27C,求:(1)单位体积内的分子数;(2)分子的质量m;(3)氧气的密度ρ;(4)分子的方均根速率;(5)分子的平均平动能；(6)在此温度下,4g氧的内能.解：(1)由p=nkT得,5p1.013×1
7、025−3n===2.45×10m−23kT1.38×10×300.15−3M32×10−26(2)m===5.31×10kg23N6.022×10A25−26−3(3)ρ=nm=2.45×10×5.31×10=1.30kg⋅m23RT3×8.31×300.152−1(4)v===4.84×10m⋅s−3M32×1033−23−21(5)ε=kT=×1.38×10×300.15=6.21×10Jk22m5452(6)ε=RT=××8.31×300.15=7.79×10JM2322012.9１mol氢气,在温度2
8、7C时,求⑴具有若干平动动能；⑵具有若干转动动能；⑶温度每升高10C时增加的总动能是多少？333解:(1)ε=RT=×8.31×300.15=3.74×10J12223(2)ε=RT=8.31×300.15=2.49×10J225(3)∆ε=R=20.8J212.10试求1mol氢气分别在0℃和500℃时的内能.3553解：ε=RT=×8.31×273.15=5.67×10J11225
