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1、大学物理作业七参考答案一、选择题 1、以下表述正确的是：(A)当系统的宏观性质不随时间变化时，说明系统已处于平衡 态； (B)压强、温度、体积为宏观量，而分子的质量、速度、平均 平动动能为微观量；(C)根据系统与外界交换的特点，通常把系统分为孤立系统、 封闭系统和开放系统；(D) 温度是气体分子平均平动动能大小的量度，热力学温度零 度是可以达到的。答案（C）2. 一个容器内贮存1mol氢气和1mol氮气，若两种气体各自对 容器产生的压强分别为P1和P2，则两个的大小关系是(A) P1P2； (B) P1P2； (C) P1=P2； (D) 不能确定。答案（C ）答案（C ）3. 温度、压强相同
2、的氦气和氧气，它们的分子的平均动能 和 平均平动动能 有如下关系：(A) 和 都相等； (B) 相等，而 不相等；(C) 相等，而 不相等； (D) 和 都不相等。答案（A）5. 如果在一固定容器内，理想气体分子方均根速率提高为原来 的二倍，那么 (A)温度和压强都变为原来的二倍； (B)温度变为原来的二倍，压强变为原来的四倍； (C)温度和压强都变为原来的四倍； (D)温度变为原来的四倍，压强变为原来的二倍。答案（C）4. 下列各式中哪一式表示气体分子的平均平动动能？（式中 为气体质量， 为气体分子质量， 为气体分子数密度， 为阿伏 伽得罗常数）（A） ；(B) ； (C) ； (D) 6.
3、 水蒸气分解成同温度的氢气和氧气，内能增加了百分之几？(A) 66.7%； (B) 50%； (C) 25%； (D) 0。答案（C）7.1摩尔双原子刚性分子理想气体，在1atm下从0上升到100 时，内能的增量为(A) 23J； (B) 46J； (C) 2077.5J； (D) 1246.5J答案（C）（A） （B） （C） （D） 不能确定8. 有容积不同的A、B两个容器，A中装有单原子理想气体，B 中装有双原子分子理想气体，若两种气体的压强相同，那么这 两种气体的单位体积内的内能 和 的关系为： （A） （B） （C） （D） 不能确定答案（A）9. 已知一定量的某种理想气体,在温度为
4、 与 时分子最可几速 率分别为 和 ,分子速率分布函数的最大值分别为 和 , 若 , 则(A) ， ；(B) ， ；(C) ， ；(D) ， 。答案（A）方法一方法二10.下列哪一图中的两条曲线是同一温度下氮气和氦气的分子速 率分布曲线？f(v)v O(A)O(C)f(v)vf(v)vO(B)f(v)vO(D)答案（B）二、填空题1. 从分子运动和分子相互作用来看，理想气体的分子模型为：（ 1） ； （2） ；（3） 。2.有一个电子管，其真空度（即电子管内气体压强）为1.010-5 mmHg，则27时管内单位体积的分子数为 。分子可以看做质点 除碰撞外，分子力可以略去不计 分子间的碰撞是完全
5、弹性碰撞3. 两种不同种类的理想气体，其分子的平均平动动能相等，但 分子数密度不同，则它们的温度 ，压强 。如果它们的温度 、压强相同，但体积不同，则它们的分子数密度 ，单位体积 的气体质量 ，单位体积的分子平动动能 。（填“相同”或 “不同”）。相同 不同相同相同不同4. 氢分子的质量为 g，如果每秒有 个氢分子沿着与容器 器壁的法线成 角方向以 cm/s的速率撞击在2.0cm2面积上（ 碰撞是完全弹性的），则由这些氢气分子产生的压强为_ _。5.在容积为10-2m3的容器中，装有质量为100g的气体，若气体分 子的方均根速率为300mS-1，则气体的压强为 。6. 若 是气体刚性分子的运动
6、自由度数，则所表示的是 ；所表示的是 ；所表示的是 。分子的平均平动动能分子的平均动能1mol气体的内能7. 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，则三种气体的内能的增加值分别为： 氦：E= ，氢：E= ， 氨：E= 。20.8J12.5J 24.9J8.在27时，2mol氢气分子的平动动能为 ，转动动能 为 。 7479J 4986J9.若 为气体分子速率分布函数， 为气体分子总数， 为单位体 积分子数， 为分子质量，则 表示： 表示 ；表示 。单位速率区间内的分子数占总分子数的百分比速率 附近
7、的速率在 在区间内单位体积的分子数 速率在 区间内分子平均平动动能之和1. 容积为2500cm3的烧瓶内有1.01015个氧分子和2.810- 7g的氮气，设混合气体的温度为150，求混合气体的压强。解：理想气体状态方程可变为：其中氮的分子个数为：混合气体的压强为：三、计算题2. 气体的温度为T=273K，压强为p=1.0010-2atm，密度为 =1.2910-5g/cm3。 （1）求气体分子的方均根速率； （2）求气体的相对分子质量，并确定它是什么气体。该气体为空气解：（1）（2）3. 容器内有2.66kg氧气，已知其气体分子的平动动能总和是 4.14105J，求： （1）气体分子的平均平
8、动动能和平均动能； （2）气体的温度。解：（1）气体的总分子数为：分子的平均平动动能为：分子的平均动能为：（2）由得到气体的温度为：解：当容器突然停止，气体定向运动的动能将通过相互碰撞转化 为分子热运动的动能，使温度升高，若体积保持不变，气体压强 将会增大。4. 质量为0.1kg，温度为27的氮气，装在容积为0.01m3的容器 中，容器以 =100m/s的速率作匀速直线运动，若容器突然停下 来，定向运动的动能全部转化为分子热运动的动能，则平衡后氮 气的温度和压强各增加了多少？5.设有 个粒子，其速率分布函数为 求：（1）作出速率分布曲线；（2）由 求 的值；（3）最概然速率；（4） 个粒子的平均速率；（5）速率介于 之间的粒子数。解（1）（2）由归一化条件得：（3）的最大值所对应的速率即为最概然速率即（4）（5）
