大学物理作业 气体动理论习题.doc

第4页共4页 10气体动理论习题详解 习题册-上-10习题十一、选择题1用分子质量，总分子数N，分子速率v和速率分布函数表示的分子平动动能平均值为 （A）； （B）； （C）； （D）。答案：2下列对最概然速率的表述中，不正确的是 （A）是气体分子可能具有的最大速率；（B）就单位速率区间而言，分子速率取的概率最大；（C）分子速率分布函数取极大值时所对应的速率就是；（D）在相同速率间隔条件下分子处在所在的那个间隔内的分子数最多。答案：3有两个容器，一个盛氢气，另一个盛氧气，如果两种气体分子的方均根速率相等，那么由此可以得出下列结论，正确的是 （A）氧气的温度比氢气的高；（B）氢气的温度比氧气的高；（C）两种气体的温度相同；（D）两种气体的压强相同。答案： OPU4如下图所示，若在某个过程中，一定量的理想气体的 热力学能（内能）U随压强p的变化关系为一直线（其延长线过Up图的原点），则该过程为 （A）等温过程；（B）等压过程； （C）等容过程；（D）绝热过程。答案：5有A、B两种容积不同的容器，A中装有单原子理想气体，B中装有双原子理想气体，若两种气体的压强相同，则这两种气体的单位体积的热力学能（内能）和的关系为 （A）；（B）；（C）；（D）无法判断。答案：二、填空题1用分子质量，总分子数N，分子速率v和速率分布函数表示下列各量：1）速率大于100m/s的分子数 ；2）分子平动动能的平均值 ；3）多次观察某一分子速率，发现其速率大于100m/s的概率 ；210f(v)2氢气在不同温度下的速率分布曲线如图所示，则其中曲线1所示温度与曲线2所示温度的高低有 （填 “大于”、“小于” 或“等于” ）。4质量为50.0g、温度为18.0的氦气装在容积为10.0升的封闭容器内，容器以m/s的速率做匀速直线运动。若容器突然停止，定向运动的动能全部转化为分子热运动的动能，则平衡后氦气的温度将增加 K；压强将增加 Pa。5一定量的理想气体，在温度不变的情况下，当压强降低时，分子的平均碰撞次数的变化情况是 （填“减小”、“增大”或“不变”），平均自由程的变化情况是 （填“减小”、“增大”或“不变”）。三、计算题1设想每秒有个氧分子（质量为32原子质量单位）以的速度沿着与器壁法线成角的方向撞在面积为的器壁上，求这群分子作用在器壁上的压强。2设氢气的温度为300。求速度大小在3000m/s到3010m/s之间的分子数N1与速度大小在到m/s之间的分子数N2之比。3导体中自由电子的运动可以看成类似于气体分子的运动，所以常常称导体中的电子为电子气，设导体中共有N个自由电子，电子气中电子的最大速率为（称做费米速率），电子的速率分布函数为：式中A为常量，求：（1）用N和确定常数A；（2）电子气中一个自由电子的平均动能。4将1mol温度为T的水蒸气分解为同温度的氢气和氧气，试求氢气和氧气的热力学能（内能）之和比水蒸气的热力学能增加了多少？（所有气体分子均视为刚性分子）。5在半径为R的球形容器里贮有分子有效直径为d的气体，试求该容器中最多可以容纳多少个分子，才能使气体分子间不至于相碰？ 4