10规范作业解答17.ppt

福州大学福州大学1010级大学物理规范作业（级大学物理规范作业（1717）相关知识点：气体动理论相关知识点：气体动理论一、选择题1.若理想气体的体积为若理想气体的体积为V，压强为，压强为P，温度为，温度为T，一个分子的质量，一个分子的质量为为m，k为玻尔兹曼常量，为玻尔兹曼常量，R为普适气体常量，则该理想气体的分为普适气体常量，则该理想气体的分子数为子数为【】。（B）（C）（D）（A）分析：分析：理想气体状态方程：理想气体状态方程：其中，其中，n=N/V是气体分子数密度。是气体分子数密度。于是，理想气体的分子数为于是，理想气体的分子数为2.压强为压强为p、体积为、体积为V的氢气的内能为：的氢气的内能为：【】。（B）（C）（D）（A）分析：分析：理想气体的内能为理想气体的内能为氢气是双原子分子，则氢气是双原子分子，则由理想气体的状态方程得：由理想气体的状态方程得：二、填空题二、填空题1.1mol氧气贮于一氧气瓶中，温度为氧气贮于一氧气瓶中，温度为27C,这瓶氧气的内能这瓶氧气的内能为为_J；分子的平均平动动能为；分子的平均平动动能为_J；分子的平均动能为分子的平均动能为_J。氧气的内能为：氧气的内能为：分子的平均平动动能为分子的平均平动动能为分子的平均动能为分子的平均动能为氧气是双原子分子，则总自由度氧气是双原子分子，则总自由度i=5,平动自由度平动自由度r=32.2.图示是相同温度下的氢气和氦气的速率分布曲线，图示是相同温度下的氢气和氦气的速率分布曲线，则该温度下氢气分子的最概然速率为则该温度下氢气分子的最概然速率为 。最概然速率最概然速率可知：可知：已知：已知：得得那么那么3.某理想气体，压强某理想气体，压强P P7.07.0 10104 4PaPa，质量密度，质量密度1.4kg1.4kg/m/m3 3，则该气体方均根速率则该气体方均根速率4.目前的真空设备中，有的真空度可高达10-10pa，在此压强下，27C时，单位体积中有_个气体分子，分子的平均转动动能为_J。设真空中气体分子为刚性双原子分子解：由得到平均转动动能1.1.一容器被中间的隔板分成相等的两半，一半装有氦气，一容器被中间的隔板分成相等的两半，一半装有氦气，温度为温度为250K;250K;另一半装有氧气，温度为另一半装有氧气，温度为310K310K。二者压强相等。二者压强相等。求去掉隔板两种气体混合后的温度。求去掉隔板两种气体混合后的温度。三、计算题三、计算题解：解：混合前混合前氦气氦气氧气氧气因因故故混合前总内能混合前总内能混合后气体温度变为混合后气体温度变为T T，总内能，总内能由于混合前后总内能不变，故由于混合前后总内能不变，故2.有有N个粒子个粒子,其速率分布函数为：其速率分布函数为：1.画速率分布曲线并求常数画速率分布曲线并求常数a；（；（2）分别求速率大于）分别求速率大于和小于和小于的粒子数；（的粒子数；（3）求粒子平均速率。）求粒子平均速率。解：解：做速率分布曲线如图所示做速率分布曲线如图所示由归一化条件：由归一化条件：的粒子数的粒子数的粒子数的粒子数粒子的平均速率粒子的平均速率