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1、大学物理热学气体动理论 复习题及答案,1.处于平衡状态的 A、B、C 三种理想气体,储存在一密闭的容器内 , A 种气体分子数密度为n1,其压力为 P1 , B 种气体的分子数密度为 2n1 , C 种气体的分子数密度为 3n1 ,则混合气体压强为:, ,（A） 6P1 （B）5 P1 （C） 3P1 （D）2 P1,2.按 PV 2 = 恒量 规律膨胀的理想气体,膨胀后的温度为:, ,（A）升高; （B）不变 ; （C）降低; （D）无法确定.,3.标准状态下,若氧气和氦气的体积比V1/V2 = 1/2, 则其内能 E1/E2 为:, ,（A）1/2 ; （B）5/6 ; （C）3/2 ;
2、（D）1/3 .,4.如图所示为定量理想气体内能 E 随体积V 的变化关系,则此直线表示的过程为:, ,（A）等压过程; （B）绝热过程; （C）等温过程; （D）等容过程。,5.水蒸气分解为同温度 T 的氢气和氧气,即 H2OH2+0.5O2 内能增加了多少？, ,（A）50% （B）25% （C）66.7% （D）0.,6.容器中储有定量理想气体,温度为 T ,分子质量为 m ,则分子速度在 x 方向的分量的平均值为:（根据理想气体分子模型和统计假设讨论）, ,（A）,（C）,（B）,（D）,7.定量理想气体, vP1,vP2 分别是分子在温度 T1、T2 时的最可几速率,相应的分子速率分
3、布函数的最大值分别为f（vP1）和f（vP2）,当T1 T2时,（A）vP1 vP2 f（vP1） vP2 f（vP1） f（vP2）; （D）vP1 f（vP2）., ,的速率区间内氢氧两种气体分子数占总分子数的百分率之比：,8.已知麦克斯韦速率分布定律：,求温度为T 时,处在, ,（D）由温度高低决定.,（C）,（B）,（A）, ,9.汽缸内盛有一定的理想气体,当温度不变,压强增大一倍时,该分子的平均碰撞频率和平均自由程的变化情况是：,（A） 和 都增大一倍； （B） 和 都减为原来的一半； （C） 增大一倍而 减为原来的一半； （D） 减为原来的一半而 增大一倍。,10.下列各式中哪一种
4、式表示气体分子的平均平动动能？（式中 M 为气体的质量,m 为气体分子的质量, N 为气体分子总数目, n 为气体分子密度, N0 为阿伏加德罗常数, Mmol为摩尔质量。）, ,（A）,（C）,（B）,（D）,11.一瓶氦气 He 和一瓶氮气 N2 密度相同,分子平均平动动能相同,而且都处于平衡状态,则它们：, ,（A）温度相同、压强相同。 （B）温度、压强都不同。 （C）温度相同,但氦气的压强大于氮气的压强。 （D）温度相同,但氦气的压强小于氮气的压强。, ,12.一定量的理想气体,在温度不变的条件下,当压强降低时,分子的平均碰撞频率 和平均自由程 的变化情况是:,(A) 和 都增大. (
5、B) 和 都减小. (C) 减小而 增大. (D) 增大而 减小.,13.一定量的理想气体贮于某一容器中,温为 T ,气体分子质量为 m .跟据理想气体分子的分子模型和统计假设,分子速度在方 x 向的分量平方的平均值为,(A),(B),(C),(D), ,14.麦克斯韦速率分布曲线如图所示,图中A、B两部分面积相等,则该图表示:, ,(A) v0为最可几速率. (B) v0为平均速率. (C) v0为方均根速率. (D)速率大于和小于 v0的分子数各一半.,15. 有一截面均匀的封闭圆筒，中间被一光滑的活塞分割成两边，如果其中的一边装有0.1kg某一温度的氢气，为了使活塞停留在圆筒的正中央，则
6、另一边应装入同一温度的氧气质量为：, ,16.如图所示，两个大小不同的容器用均匀的细管相连，管中有一水银滴作活塞，大容器装有氧气，小容器装有氢气，当温度相同时，水银滴静止于细管中央，试问此时这两种气体的密度哪个大？, ,（A）氧气的密度大.（B）氢气的密度大 （C）密度一样大 （D）无法判断,17.已知氢气与氧气的温度相同，请判断下列说法哪个正确？,（A）氧分子的质量比氢分子大，所以氧气的压强一定大于氢气的压强。,（B）氧分子的质量比氢分子大，所以氧气密度一定大于氢气的密度。,（C）氧分子的质量比氢分子大，所以氢分子的速率一定比氧分子的速率大。,（D）氧分子的质量比氢分子大，所以氢分子的方均根
7、速率一定比氧分子的方均根速率大。, ,18.在恒定不变的压强下，气体分子的平均碰撞频率 与气体的热力学温度T的关系为,(A) 与T 无关。,(B) 与 成正比。,(C) 与 成反比。,(D) 与T 成正比。, ,气体动理论选择题答案：ACBABDACCACDDDCADC,19.容器内盛有理想气体,其密度为 1.24 10-2 kg/m-3 , 温度为 273K, 压强为 1.010-2atm, 试求:,(2)气体的摩尔质量m,并确定它是什么气体？ (3)气体分子的平均平动动能和平均转动动能各为多少？ (4)容器单位体积内分子的总平均动能各为多少？ (5)若该气体有 0.3 摩尔,其动能是多少？
8、,(1),20.体积为 200 升的钢瓶中盛有氧气(视为刚性双原子气体),使用一段时间后,测得瓶中气体压强为 2atm ,此时氧气的内能。,21.求氢气和氦气压强体积和温度相等时,它们的质量比M（H2）/M（He）和内能比E（H2）/E（He）,（H2视为刚性双原子分子气体）。,22.图中是 2kg 氢气的等温线,其中 P1=4105Pa; P2=1.2106Pa; V1=2.5m3，试求: （1）该等温线对应的温度？ （2）Eb = ? Ed = ?,23.已知某种理想气体,其分子方均根速率为 400m/s,当起压强为 1atm 时,求气体的密度。,24.已知,某质量为 M=6.210-14
9、 g的微粒悬浮在的液体中,某速率服从麦克斯韦速率分布,方均根速率为 1.4cm/s, 求阿伏加德罗常数（摩尔气体常数量 R=8.31J/molk ）。,25.已知,在温度为 t1= 15C, 压强为 P1=0.76m 汞高时,氩分子和氖分子平均自由程分别为,求（1）氖分子和氩分子的有效直径 dNe/dAr=？ （2）温度为 t1=20 C, 压强汞高P2=0.15m 汞柱高时,氩分子的平均自由程 =？,26.已知空气分子的有效直径d=3.510-10m,空气分子的摩尔质量为 m =29 10-3 kg/mol, 计算空气分子在标准状态下的几个物理量。 (1)单位体积分子数 n = ? (2)平均速率 (3)平均碰撞频率 (4)平均自由程 (5)平均平动动能,
