大学物理基础教程答案22热ppt课件.ppt
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1、采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物1解:解:717pp ppp2121 )mmHg( 3 . 084 . 28pp 2 )mmHg(1 . 2p1 )m(1076. 6KTpn KTnp 3221111 )m(1066. 9n KTnp321222 第第二二章章 热平衡态的热平衡态的统计规律简介统计规律简介2-1 2-1 一氦氖气激光管,工作时管内的温度是一氦氖气激光管,工作时管内的温度是 27270 0C C ,压力是,压力是2.42.4毫米汞高,氦气与氖气的压强比是毫米汞高,氦气与氖气的压强
2、比是7:17:1,问管内氦气和氖气的,问管内氦气和氖气的分子数密度各是多少?分子数密度各是多少?2-2 2-2 水蒸气分解成同温度的氢气和氧气,内能增加百分之几?水蒸气分解成同温度的氢气和氧气,内能增加百分之几?(不计分子的振动自由度)(不计分子的振动自由度)采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物2解:解:222OH2OH2 所以,所以,2 2摩尔的水分解成摩尔的水分解成2 2摩尔的氢和摩尔的氢和1 1摩尔的氧气摩尔的氧气RT2iU RT226UOH2 RT225U2H RT125U2O 00251
3、21215UU)UU(OHOHOH2222 2-3 2-3 一能量为一能量为10101212电子伏特(电子伏特(1 1电子伏特电子伏特=1.602=1.602 1010-10-10焦耳)的宇焦耳)的宇宙射线粒子射入一氖管中,氖管中含有氖气宙射线粒子射入一氖管中,氖管中含有氖气0.10.1摩尔,如果宇宙射摩尔,如果宇宙射线粒子的能量全部氖分子所吸收,问氖气温度将升高多少度?线粒子的能量全部氖分子所吸收,问氖气温度将升高多少度?解:解:)ev( 10TR23UE :12 内内能能k1028. 1R3E2T7 1 . 0 采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材
4、,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物3 解:解:k8.288MRpvT J1098. 5kT2321k pVJRTMU25100 . 6253)m(1957)RTg/()ppln(z)PP 10 x29 0zRTg03e 解:解:2-4 2.02-4 2.0克的氢气装在容积为克的氢气装在容积为2020升的容器内升的容器内, ,当容器内的压力为当容器内的压力为 1.20 x101.20 x105 5 帕时帕时, ,氢分子的平均平动动能是多少?总内能是多少?氢分子的平均平动动能是多少?总内能是多少?2-5 2-5 飞机在起飞前舱中的压力机指示位飞机在起飞前舱中的压力机指示位1.
5、01.0大气压,温度为大气压,温度为 27 27 0 0C C ;起飞后;起飞后, ,压力计指示位压力计指示位0.800.80大气压,温度仍为大气压,温度仍为 ,试计算飞机距离地面的高度,试计算飞机距离地面的高度( (空气的摩尔质量千克空气的摩尔质量千克/ /摩尔摩尔) )。 采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物4(2 2)pV)V17(p RTMVpVp002211 000V26ppV17V 2626次次/ /分分解解:(1):(1)2-6 2-6 我国的拉萨市海拔约为我国的拉萨市海拔约为360
6、03600米米, ,设大气温度处处相同(设大气温度处处相同(1 1)当)当海平面上的压力为海平面上的压力为1 1大气压时大气压时, ,求拉萨的气压。(温度按求拉萨的气压。(温度按27270 0C C计)计)(2 2)若某人在海平面上每分钟呼吸)若某人在海平面上每分钟呼吸1717次,问他在拉萨应呼吸多次,问他在拉萨应呼吸多少次,才能吸入同样质量的空气?少次,才能吸入同样质量的空气?duNdN)u(f )1( 为平衡态下的气体分子出现在为平衡态下的气体分子出现在u u 附近单位速率间隔中的几率或者附近单位速率间隔中的几率或者说其速率在说其速率在u u附近单位速率间隔中的分子数占总分子数的比率。附近
7、单位速率间隔中的分子数占总分子数的比率。2-7 2-7 试说明下列各函数式的物理意义(试说明下列各函数式的物理意义(f(u)f(u)是麦克斯韦速率分是麦克斯韦速率分布函数)布函数)atm 66. 0P 66. 00 30031. 836008 . 910290zRTg03ePePP 采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物5dNdu)u(Nf)3( NdNdu)u(f )2( 为平衡态下的气体分子出现在速率为平衡态下的气体分子出现在速率u u 附近附近dudu速率间隔中分子数速率间隔中分子数占总分子数
8、的百分比。占总分子数的百分比。为平衡态下的气体分子出现在速率为平衡态下的气体分子出现在速率u u 附近附近dudu速率间隔中分子数。速率间隔中分子数。 2121uuuuNdNdu)u(f )4(为平衡态下分子速率在为平衡态下分子速率在u u 1 1到到u u2 2 速率间隔中分子数占总分子数的速率间隔中分子数占总分子数的百分比。百分比。 2121uuuudNdu)u(Nf)5(为平衡态下分子速率在为平衡态下分子速率在u u 1 1到到u u2 2 速率间隔中的分子数。速率间隔中的分子数。无明确的物理意义无明确的物理意义。NudNdu)u(uf)6(2121uuuu 采用PP管及配件:根据给水设
9、计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物6 2121uuuuudNdu)u(Nuf)7(为平衡态下分子速率在为平衡态下分子速率在u u 1 1到到u u2 2 区间的所有分子速率之和。区间的所有分子速率之和。1duNkdu)u( fV00 解:解:u)u( fVVNk V00duNkudu)u(ufu2VVNN2Vu2 V02022duNkudu)u( fuu3VVNN3Vu32 2-8 2-8 设设N N个粒子系统的速率在个粒子系统的速率在u u _u_u+du+du内的分子数为:内的分子数为: dNdNu u=Kdu (0u
10、 v)=Kdu (0u v) dN dNu u=0 (u v )=0 (u v )(1)(1)画出速率分布函数图;画出速率分布函数图;(2)(2)用用N N和和V V定出常数定出常数k k (3)(3)用用V V表示速表示速率平均值率平均值 和方均根速率和方均根速率v2u采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物7解解:(1)f(u):(1)f(u)如右图如右图14)() 2(002FuNduAuduuf3F3Fu4N3A 1u31NA4 即即Fu) u( f)uu(F ou 0duuu3duNAu4d
11、u)u( f) 3(3F42F2k53um21 2F4u03Fu022u53duuu3du)u( fuu FF 2-9 2-9 导体中自由电子的运动导体中自由电子的运动, ,可看作类似于气体分子的运动(故可看作类似于气体分子的运动(故称电子气)设导体中共有称电子气)设导体中共有N N个自由电子其中电子的最大速率为个自由电子其中电子的最大速率为u uF F(称为费米速率)电子在(称为费米速率)电子在u+duu+du之间的几率之间的几率. . )uu( 0)uu0( duuNA4NdNFF2(1)(1)画出分布函数图画出分布函数图;(2);(2)用用N,uN,uF F定常数定常数A;(3)A;(3
12、)求电子气的平均动能求电子气的平均动能采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物82p)uu(p)uu(eu4duNdN)u(f2p 解解duu u01. 0up %83. 001. 0e4u01. 0)uu(eu4du)u( fNN1p2p)uu(p2p 速率速率u upp u up p+0.01+0.01 u up p 在之间的分子数占总分子数的百分比:在之间的分子数占总分子数的百分比:2-102-10 求速率求速率 u upp u up p+0.01+0.01 u up p 在之间的分子数占总分子
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