气动理论习题课学习教案.pptx

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1、会计学1气动理论习题课气动理论习题课第一页，编辑于星期二：一点 二十四分。22 2、压强公式、压强公式、压强公式、压强公式3、温度公式4、能量均分原理：平均每个分子每个自由度的能量为 若分子的自由度为i 1）每个分子平均能量：2）1mol理想气体内能：第1页/共29页第二页，编辑于星期二：一点 二十四分。35 5、速率分布、速率分布、速率分布、速率分布对于麦克斯韦速率分布：第2页/共29页第三页，编辑于星期二：一点 二十四分。4三种速率：三种速率：三种速率：三种速率：最可几速率：平均速率：方均根速率：第3页/共29页第四页，编辑于星期二：一点 二十四分。5例题例题例题例题1.1.1.1.如图所

2、示，两个大小不同的容器如图所示，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，小容滴作活塞，大容器装有氧气，小容器装有氢气器装有氢气.当温度相同时，水银当温度相同时，水银滴静止于细管中央，则此时这两种滴静止于细管中央，则此时这两种气体中气体中 (A)(A)氧气的密度较大氧气的密度较大 (B)(B)氢气的密度较大氢气的密度较大 (C)(C)密度一样大密度一样大 (D)(D)那种的密度较大是无法判断的那种的密度较大是无法判断的.解：第4页/共29页第五页，编辑于星期二：一点 二十四分。6 例题2：在一密闭容器内,储有A、B、C三种理想气体，

3、A气体的分子数密度为n1，它产生的压强为P1，B气体的分子数密度为2n1，C气体的分子数密度为3n1，则混合气体的压强为A）3P1 B）4P1 C）5P1 D）6P1 解：P=P1+P2+P3=n1kT+2n1kT+3n1kT=6 n1kT=6 P1第5页/共29页第六页，编辑于星期二：一点 二十四分。7例题3.在 P=0.01 atm,T=273K 时,某气体的密度为 1.2510-5g.cm-3求：1)该气体单位体积内的分子数 2)该气体的摩尔质量解：1)2)第6页/共29页第七页，编辑于星期二：一点 二十四分。8例题4.一容器内储有氧气，其压强为1.02105Pa,温度为270C,求:1

4、)气体分子数密度 2)氧气的密度3)分子的平均平动动能 第7页/共29页第八页，编辑于星期二：一点 二十四分。10例题6.如图,一封闭圆筒中部有一活塞,该活塞将圆筒等分成左右两部分,左边部分装有0.1kg的氢气,问右边部分内装入多少千克氧气(氧的温度与氢相同)时,活塞仍处于中间位置(不移动)?解：H2O2活塞第9页/共29页第十页，编辑于星期二：一点 二十四分。11例题7：假定氧气的热力学温度提高一倍，氧分子全部离解为氧原子，则这些氧原子的平均速率是原来氧分子平均速率的 (A)4 倍 (B)2 倍 (C)倍(D)倍 思路分析：T 2T m m/2第10页/共29页第十一页，编辑于星期二：一点

5、二十四分。13例 题9：已知 f(v)为N个分子组成的系统的速率分布函数。1）分别写出图中阴影面积对应的数学表达式和物理意义。0f(v)vvpf(v)vpf(v)vpv1第12页/共29页第十三页，编辑于星期二：一点 二十四分。142）说明以下各式的物理意义：（2）（4）（1）（大于的分子平均速率）（小于 的分子数）（单位体积中v-v+dv区间内分子数）区间内分子平均平动动能)（3）第13页/共29页第十四页，编辑于星期二：一点 二十四分。15（6）（7）（8）在平衡态下，处在速率区间v-v+dv内的分子数占总分子数的比率在平衡态下，处在速率区间v-v+dv内的分子数在平衡态下，处在速率v1v

6、2内的分子数占总分子数的比率在平衡态下，所有分子的平均速率第14页/共29页第十五页，编辑于星期二：一点 二十四分。16例11.容器中贮存2升某双原子分子理想气体，其压强为p=1.5105帕。若在高温下气体分子可视为弹性双原子分子，求该气体的总平动动能，总转动动能，气体分子内能。解：对弹性双原子分子总自由度为5，其中平动自由度t=3,转动自由度r=2.设该气体有N个分子，则总平动动能根据p=nkT,则pV=NkT所以总平动动能总转动动能气体分子内能第15页/共29页第十六页，编辑于星期二：一点 二十四分。1713.体积V=110-3m3,压强p=1105Pa的气体分子平动动能的总和为（）1.5

7、J;B.152JC.1.510-3J,D.8.31J方法1.分子平动动能之和为再由理想气体压强公式 方法2.依题意，有第16页/共29页第十七页，编辑于星期二：一点 二十四分。1814.两瓶不同种类的气体，分子平均平动动能相等，而气体密度不同，则（）A.温度和压强都相等；B.温度相等，压强一定不相等；C.温度相等，压强可能相等。D.温度和压强都不同；E.温度相同，内能也一定相等。提示：根据p=nkT判别，区分密度与分子数密度；2.内能不仅与温度有关，还与自由度和分子数有关。第17页/共29页第十八页，编辑于星期二：一点 二十四分。1915.一容器内贮存有某种理想气体，若已知气体的压强为3105

8、Pa，温度为27C，密度为0.24kg/m3,则可以确定此种气体是气；并求出此气体分子运动的最概然速率为气体分子的最概然速率为得解：由理想气体状态方程算得Mmol=210-3kg/mol,是氢气第18页/共29页第十九页，编辑于星期二：一点 二十四分。2016.若气体分子的速率分布曲线如图所示，图中A,B两部分面积相等，则图中速度为（）A.最概然速率B.平均速率C.方均根速率D.大于和小于v0的分子各占一半。第19页/共29页第二十页，编辑于星期二：一点 二十四分。2117.试比较温度相同的氦和氧两种气体的分子的平均动能 ，平均平动动能平均速率 ，方均根速率 。提示：依题意，温度相同，则平均平

9、动动能动能相同，而两种气体的自由度不同，则平均动能不同，平均速率和方均根速率与分子质量有关，导致两者不同。第20页/共29页第二十一页，编辑于星期二：一点 二十四分。2218.有体积相同的一瓶氢气和一瓶氧气，它们温度相同，设两种气体均为理想气体，则：（）（1）两瓶气体的内能一定相同。（2）平均平动动能一定相同。（3）氢分子的速率一定比氧分子的速率大（用是或不填写）。提示：依据理想气体的内能公式，两种气体的温度及自由度相同，但摩尔数不一定相同。注意：氢分子的平均速率一定比氧分子的大但是对个别分子而言，则不一定。不不是第21页/共29页第二十二页，编辑于星期二：一点 二十四分。2319.在封闭容器

10、中，一定量的氮气（视为理想气体），当温度从1TK增加到10TK时分解为氮原子气体，此时气体系统的内能为原来的（）倍A)0.166;B)12C)6;D)15提示：由理想气体的内能公式可知，内能与气体的自由度，摩尔数及温度都有关。第22页/共29页第二十三页，编辑于星期二：一点 二十四分。2521.计算下列一组粒子的平均速率和方均根速率提示：平均速率方均根速率第24页/共29页第二十五页，编辑于星期二：一点 二十四分。2622.N个假想的气体分子，其速率分布如图所示，（当v5v0时，粒子数为零.）(1)根据N和v0,求a的值；(2)球速率在2v0到3v0间隔内的分子数；(3)求分子的平均速率.第2

11、5页/共29页第二十六页，编辑于星期二：一点 二十四分。27分析：此图表示粒子数按照速率分布情况，该曲线下所包围的面积表示总粒子数N）(2)(3)第26页/共29页第二十七页，编辑于星期二：一点 二十四分。281.在标准状态下，若氧气(视为刚性双原子分子的理想气体)和氦气的体积比V 1/V 2=1/2，则其内能之比 E 1/E 2 为:(A)3/10(B)1/2(C)5/6(D)5/3 分析：作业分析 练习十三第27页/共29页第二十八页，编辑于星期二：一点 二十四分。29作业分析 练习十三2.设图示的两条曲线分别表示在相同温度下氧气和氢气分子的速率分布曲线；令 和 分别表示氧气和氢气的最概然速率，则(A)图中表示氧气分子的速率分布曲线；=4 (B)图中表示氧气分子的速率分布曲线；1/4(C)图中表示氧气分子的速率分布曲线；1/4(D)图中表示氧气分子的速率分布曲线；4 v f(v)O a b/越大越小第28页/共29页第二十九页，编辑于星期二：一点 二十四分。