第八周作業(yè)答案

1、 第八周作業(yè)答案7-1填空題（1）有一瓶質(zhì)量為M的氫氣，溫度為T，視為剛性分子理想氣體，則氫分子的平均平動(dòng)動(dòng)能為_，氫分子的平均動(dòng)能為_，該瓶氫氣的內(nèi)能為_ 答案：， =k T， （2）容積為3.0×102m3的容器內(nèi)貯有某種理想氣體20 g，設(shè)氣體的壓強(qiáng)為0.5 atm則氣體分子的最概然速率 ，平均速率 和方均根速率 答案：由理想氣體狀態(tài)方程 可得 3.86×104 m/s 4.38×104 m/s 4.74×104 m/s （3）題7-1圖所示的兩條f(u)u曲線分別表示氫氣和氧氣在同一溫度下的麥克斯韋速率分布曲線由此可得氫氣分子的最概然速率為_；氧

2、氣分子的最概然速率為_ 題7-1圖f(u)O2000u (m.s-1)答案：由，及可知，up氫=2000 m·s-1 ;又 ，得= 500 m·s-1 (4) 一定量的某種理想氣體，當(dāng)體積不變，溫度升高時(shí)，則其平均自由程 ，平均碰撞頻率 。（減少、增大、不變） 答案：體積不變，n不變，由可知， 不變體積不變，n不變，但T升高，增大，由可知，增大7-2選擇題(1) 容器中貯有一定量的理想氣體，氣體分子的質(zhì)量為m，當(dāng)溫度為T時(shí)，根據(jù)理想氣體的分子模型和統(tǒng)計(jì)假設(shè)，分子速度在x方向的分量平方的平均值是： (A) (B) (C) (D) 答案：D。， ，。(2) 一瓶氦氣和一瓶氮?dú)獾?/p>

3、密度相同，分子平均平動(dòng)動(dòng)能相同，而且都處于平衡狀態(tài)，則它們 (A) 溫度相同、壓強(qiáng)相同 (B) 溫度、壓強(qiáng)都不相同 (C) 溫度相同，但氦氣的壓強(qiáng)大于氮?dú)獾膲簭?qiáng) (D) 溫度相同，但氦氣的壓強(qiáng)小于氮?dú)獾膲簭?qiáng) 答案：C。由，得T氦=T氮 ；由，T氦=T氮 ，而，故。(3) 在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，氧氣和氦氣體積比為V1 /V2=1/2，都視為剛性分子理想氣體，則其內(nèi)能之比E1 / E2為: (A) 3 / 10 (B) 1 / 2 (C) 5 / 6 (D) 5 / 3答案：C。由，得。(4) 一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能E隨體積V的變化關(guān)系為一直線，其延長線過EV圖的原點(diǎn)，題7-2圖所示，則此直線表示的過程

4、為： (A) 等溫過程 (B) 等壓過程 (C) 等體過程 (D) 絕熱過程題7-2圖VEO答案：B。由圖得E=kV, 而，i不變，為一常數(shù)。(5) 在恒定不變的壓強(qiáng)下，氣體分子的平均碰撞頻率與氣體的熱力學(xué)溫度T的關(guān)系為 (A) 與T無關(guān) (B)與T成正比 (C) 與成反比 (D) 與成正比 答案：C。7-14氮分子有效直徑3.8×10-10 m,求它在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的平均自由程和平均碰撞頻率。解：(1)碰撞頻率公式對于理想氣體有，即 所以有 而 氮?dú)庠跇?biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的平均碰撞頻率7-16 有兩種不同的理想氣體，同壓、同溫而體積不等，試問下述各量是否相同?(1)分子數(shù)密度；(2)氣體質(zhì)量密度

5、；(3)單位體積內(nèi)氣體分子總平動(dòng)動(dòng)能；(4)單位體積內(nèi)氣體分子的總動(dòng)能解：(1)由知分子數(shù)密度相同；(2)由知?dú)怏w質(zhì)量密度不同；(3)由知單位體積內(nèi)氣體分子總平動(dòng)動(dòng)能相同；(4)由知單位體積內(nèi)氣體分子的總動(dòng)能不一定相同7-17 如果氫和氦的摩爾數(shù)和溫度相同，則下列各量是否相等，為什么?(1) 分子的平均平動(dòng)動(dòng)能；(2) 分子的平均動(dòng)能；(3) 內(nèi)能。解：(1)相等，分子的平動(dòng)自由度相同，平均平動(dòng)動(dòng)能都為(2)不相等，因?yàn)槠骄鶆?dòng)能為，而氫分子的自由度為i=5,，氦分子的自由度為i=3(3)不相等，因?yàn)榉肿拥膬?nèi)能，理由同（2）7-18 1mol氫氣，在溫度為27時(shí)，它的平動(dòng)動(dòng)能、轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能和內(nèi)能各是多少?解：理想氣體分子的能量 平動(dòng)動(dòng)能 t=3 J轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能 r=2 J內(nèi) 能 i=5 J7-19 一瓶氧氣，一瓶氫氣，等壓、等溫，氧氣體積是氫氣的2倍，求(1)氧氣和氫氣分子數(shù)密度之比；(2)氧分子和氫分子的平均速率之比。解：(1)因?yàn)?則 (2)由平均速率公式7-20 1mol氧氣從初態(tài)出發(fā)，經(jīng)過等容升壓過程，壓強(qiáng)增大為原來的2倍，然后又經(jīng)過等溫膨脹過程，體積增大為原