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文檔簡介

1、氣體動理論一、選擇題1、某容器內裝有混合氣體,處于熱平衡狀態,則不同種類分子的下列哪個量相同 (A)分子數密度 (B) 方均根速率 (C)平均平動動能 (D) 分子質量 2、一定量的理想氣體貯于某一容器中,溫度為T,氣體分子的質量為m根據理想氣體的分子模型和統計假設,分子速度在x方向的分量平方的平均值 (A) (B) (C) (D) 3、若室內生起爐子后溫度從15升高到27,而室內氣壓不變,則此時室內的分子數減少了 (A)0.5 (B) 4 (C) 9 (D) 21 4、在標準狀態下,若氧氣(視為剛性雙原子分子的理想氣體)和氦氣的體積比為1:2,則它們的內能比為:(A) 1/2 (B) 5/3

2、 (C)5/6 (D) 3/10 5、一定質量的理想氣體的內能E隨體積V的變化關系為一直線(其延長線過EV圖的原點),則此直線表示的過程為: (A) 等溫過程 (B) 等壓過程 (C) 等體過程 (D) 絕熱過程 6、水蒸氣分解成同溫度的氫氣和氧氣,內能增加了百分之幾(不計振動自由度和化學能)?(A) 66.7 (B) 50 (C) 25 (D) 0 7. 已知分子總數為N,它們的速率分布函數為f(v),則速率分布在v 1v 2區間內的分子的平均速率為 (A) (B) / (C) (D) /N 8、若f(v)為氣體分子速率分布函數,N為分子總數,m為分子質量,則的物理意義是 (A) 速率為的各

3、分子的總平動動能與速率為的各分子的總平動動能之差 (B) 速率為的各分子的總平動動能與速率為的各分子的總平動動能之和 (C) 速率處在速率間隔之內的分子的平均平動動能 (D) 速率處在速率間隔之內的分子平動動能之和 0v vm9、金屬導體中的電子,在金屬內部作無規則運動,與容器中的氣體分子很類似設金屬中共有N個自由電子,其中電子的最大速率為 ,電子速率在v v + dv之間的概率為 v > vm 式中A為常數則該電子氣電子的平均速率為 (A) (B) (C) (D) 10、兩個容器中分別裝有和,它們的溫度相同,則在下列各量中,相同的是: (A) 分子平均動能 (B) 分子平均速率(C)

4、分子平均平動動能 (D) 最概然(可幾)速率 11、三個容器A、B、C中裝有同種理想氣體,其分子數密度n相同,而方均根速率之比為124,則其壓強之比為: (A) 124 (B) 148 (C) 1416 (D) 421 12、在一個體積不變的容器中,儲有一定量的理想氣體,溫度為T0時,氣體分子的平均速率為,分子平均碰撞次數為,平均自由程為當氣體溫度升高為4T0時,氣體分子的平均速率,平均碰撞頻率和平均自由程分別為: (A) 4,4,4 (B) 2,2, (C) 2,2,4 (D) 4,2, 13、一定量的理想氣體,在體積不變的條件下,當溫度降低時,分子的平均碰撞頻率和平均自由程的變化情況是:

5、(A) 減小,但不變 (B) 不變,但減小 (C) 和都減小 (D) 和都不變 二 填空題1有一瓶質量為的氫氣(可視為剛性雙原子分子的理想氣體,其摩爾質量為),溫度為, 則氫分子的平均平動動能為_, 氫分子的平均動能為_, 該瓶氫氣的內能為_,氫氣分子間的相互作用勢能為_。2、分子的平均動能公式 (i是分子的自由度)的適用條件是_室溫下1 mol雙原子分子理想氣體的壓強為p,體積為V,則此氣體分子的平均動能為_0702022033三個容器內分別儲有氦氣、氫氣和氧氣(量均為1,且均可視為剛性理想氣體),若它們的溫度均升高1,則三種氣體的內能的增加值分別為:氦氣 =_、氫氣=_、氧氣=_。4、用絕

6、熱材料制成的一個容器,體積為2V0,被絕熱板隔成A、B兩部分,A內儲有1 mol單原子分子理想氣體,B內儲有2 mol剛性雙原子分子理想氣體,A、B兩部分壓強相等均為p0,兩部分體積均為V0,則(1) 兩種氣體各自的內能分別為EA_;EB_; (2) 抽去絕熱板,兩種氣體混合后處于平衡時的溫度為T_ 5氣體溫度升高時,麥克斯韋分布曲線的變化情況是:曲線下面積_,最概然速率_(填增大、減小或不變)。6當理想氣體處于平衡態時,氣體分子速率分布函數為,則分子速率處于最可幾速率至范圍內的幾率= 。070402202 7在平衡狀態下,已知溫度為T的理想氣體分子的麥克斯韋速率分布函數為,分子質量為,最概然

7、速率為,則=_。表示_。速率小于最概然速率的分子的平均速率表示為_。8某運動容器中的氮氣(摩爾質量28)處于熱平衡狀態,方均根速率為500,則該氣體的溫度為_。9.假定某氣體分子的速率分布函數如圖2所示,則=_;該氣體的平均速率為_;方均根速率為_。10、圖示的兩條f(v)v曲線分別表示氫氣和氧氣在同一溫度下的麥克斯韋速率分布曲線由此可得 氫氣分子的最概然速率為_; 氧氣分子的最概然速率為_ 11若滿足_ _ _ 條件時,理想氣體分子的平均自由程與溫度成正比,滿足_條件時,理想氣體分子的平均自由程與溫度無關。12造成孤立容器中的非平衡態(如各處的壓強或溫度不相等)氣體能自動趨向平衡態的最根本的

8、原因是:_。計算題(18)(20)1某理想氣體在溫度為27 和壓強為0.01個大氣壓時密度為11.2,則該氣體的摩爾質量為多少?氣體分子的平均平動動能為多少電子伏?解: P=nkT=rkT/m=rRT/M,M =rRT/ P=(11.2×8.31×300)/103 =28.0(g/mol)=6.21×10-21(J) =0.04(eV)2容器內儲有1.0的某種氣體,今自外界輸入焦耳的熱量,測得其溫度升高10,求該氣體分子的自由度。解: 因為,所以:3設有N個氣體分子,其速率分布如圖7-1所示,呈梯形分布(這是虛擬的):求:(1)由和確定常數和;(2)計算速率區間(

9、1.5, 2.0)內的分子數;(3)計算分子的平均速率。解:(1)由圖得:a=kv0 再由歸一化條件:得:;從而有:a=kv0= (2)由圖中不難看出速率區間(1.5v0, 2.0v0)曲線下的面積占總面積的1/3;因此該區間內的分子數為N/3;也可用: (3)0705031024容積為3.0 ×10-2 m3的容器內貯有某種理想氣體20 g,設氣體的壓強為0.5 atm試求氣體分子的最概然速率,平均速率和方均根速率 解:由理想氣體狀態方程 可得 3.89×102 m/s 2分 4.41×102 m/s 2分 4.77×102 m/s 1分0705031

10、035已知某理想氣體分子的方均根速率為 400 m·s-1當其壓強為1 atm時,求氣體的密度解: kg/m3 5分0707031016已知空氣在標準狀態( 0 和一個大氣壓)下的摩爾質量為,分子的碰撞截面, 求:(1)空氣分子的有效直徑 ;(2)平均自由程和平均碰撞頻率;(3)分子相繼兩次碰撞之間的平均飛行時間。解(1)空氣在標準狀態下,溫度 T 273K,壓強p=1.013*105(Pa);由分子碰撞截面的定義,得空氣分子有效直徑為: (2)在標準狀態下,空氣分子平均速率以及分子數密度分別為:平均自由程為:平均碰撞頻率為:(3) 分子在相繼兩次碰撞之間的平均時間為:1答案:C 2答案:A 3答案:B 4答案:C 5答案:B 6答案:C 7答案:B 8答案:D 9答案:B 10答案:C 11答案:C 12答案:B 13答案:A 填空題1、答案: ;02、答案:理想氣體處于熱平衡狀態;或3、答案:3R/2;

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