大学物理习题答案--第二章

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1、第2章作业解2-2目前，真空设备内部的压强可达，在此压强下温度为时，体积中有多少个气体分子？解：将气体看做理想气体，由压强公式：则：2-3一个容器内储有氧气，其压强为，温度为，计算：（1）气体分子数密度；（2）氧气的密度；（3）分子平均平动动能。解：（1）由，则：（2）由则：氧气的密度：（3）分子平均平动动能：2-4的氢气装在的容器内，当容器内的压强为时，氢气分子的平均平动动能为多大？已知氢气的摩尔质量为。解：由：，得：则氢气分子的平均平动动能为：2-5某些恒星的温度可达到，这是发生聚变反应（也称热核反应）所需的温度。在此温度下的恒星可视为由质子组成。试求（

2、1）质子的平均动能；（2）质子的方均根速率（提示：大量质子可视为由质点组成的理想气体，质子的摩尔质量为。解：可将质子气看做是单原子气体，其自由度，则：（1）质子的平均动能（2）质子的方均根速率2-7若使氢分子的方均根速率等于它们在地球表面上的逃逸速率（），各需要多高的温度？若等于它们在月球上的逃逸速率（），各需要多高的温度？解：2-8二氧化碳气体的范德瓦尔斯常量时其摩尔体积为，计算其压强。如果将其当作理想气体，压强又为多少？解：由范德瓦尔斯方程【P80，（2-33）】：若将其当作理想气体，则其压强为：2-1120个质点速率如下：2个具有速率，3个具有速率2，

3、5个具有速率3，4个具有速率4，3个具有速率5，2个具有速率6,1个具有速率7。试计算：（1）平均速率；（2）方均根速率；（3）最概然速率。解：（1）平均速率（2）方均根速率：（1）最概然速率—由最概然速率的定义，在其附近出现的粒子数最多，则由题可知，在3处出现的粒子数最多，所以最概然速率为：2-12有N个粒子，其速率分布函数为（1）画出该粒子的速率分布曲线；（2）由求常量C；（3）求粒子的平均速率。解：（1）（2）由归一化：得：（1）粒子的平均速率：