全國勘察設(shè)計注冊工程師執(zhí)業(yè)資格考試公共基礎(chǔ)考試注冊物理氣動理論

第二章普通物理注冊工程師執(zhí)業(yè)資格考試公共基礎(chǔ)【考試內(nèi)容】1、熱學（氣體動理論熱力學基礎(chǔ)）（4-6題）2、波動學（2-3題）3、光學（5-6題）【分值】12題共計12分第一部分氣體動理論大綱要求：氣體狀態(tài)參量、平衡態(tài)、理想氣體狀態(tài)方程、理想氣體的壓力和溫度的統(tǒng)計解釋、自由度、能量按自由度均分原理、理想氣體內(nèi)能、平均碰撞次數(shù)和平均自由程、麥克斯韋速率分布律、

方均根速率、平均速率、最概然速率一、理想氣體1．狀態(tài)參量

壓強

P[Pa---帕斯卡]體積V

溫度

T或第一部分氣體動理論2、一定量理想氣體狀態(tài)方程(平衡態(tài)）表達式1：摩爾氣體常量表達式2：表達式3：分子數(shù)密度玻爾茲曼常數(shù)質(zhì)量

m[kg]摩爾質(zhì)量=分子量二、宏觀量的微觀本質(zhì)1、壓強分子數(shù)密度分子平均平動動能2、溫度T溫度唯一地與分子平均平動動能相聯(lián)系例1A、B、C三個容器中皆裝有理想氣體,它們的分子數(shù)密度之比為,而分子的平均平動動能之比為則它們的壓強之比3、能量均分定理如果氣體分子有i個自由度，則分子的平均動能為自由度

i確定分子位置所需的獨立坐標數(shù)。剛性氣體分子單原子分子雙原子分子多原子分子理想氣體的內(nèi)能=所有分子的熱運動動能之總和4、理想氣體的內(nèi)能分子間相互作用可以忽略不計分子間相互作用的勢能=01mol理想氣體的內(nèi)能為一定質(zhì)量理想氣體的內(nèi)能為例2兩種理想氣體的溫度相等，則它們的①分子的平均動能相等。②分子的平均轉(zhuǎn)動動能相等。③分子的平均平動動能相等。④內(nèi)能相等以上論斷中，正確的是A.①②③④B.①②④C.①④D.③答：D平均動能=平均平動動能+平均轉(zhuǎn)動動能

例3

兩瓶理想氣體Ａ和Ｂ，Ａ為氧，Ｂ為

甲烷，它們的內(nèi)能相同,那么它們分子的平均平動動能之比＝

（Ａ）１／１．（Ｂ）２／３．（Ｃ）４／５．（Ｄ）６／５．=答：A例4壓強為ｐ、體積為Ｖ的氦氣（視為剛性分子理想

氣體）的內(nèi)能為：（Ｃ）ｐＶ．（Ｄ）3ｐＶ．

（Ａ）ｐＶ．（Ｂ）ｐＶ．1、分子的速率分布律平衡態(tài)下的氣體系統(tǒng)中，每個分子的速率為隨機變量，可以取任何可以取的值。但大量分子的速率分布，卻是有統(tǒng)計規(guī)律的。三、麥克斯韋速率分布規(guī)律麥克斯韋速率分布函數(shù)（1）任一小段曲線下面積（2）曲線下總面積1分子出現(xiàn)在區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)與總分子數(shù)的百分比2.三種速率統(tǒng)計值(1)最概然速率在一定溫度下，氣體分子最可能具有的速率值。分子分布在附近的概率最大。(2)平均速率大量分子速率的算術(shù)平均值(3)方均根速率都與成正比，與成反比“平均平動動能相同”即提示例5

一定量的氫氣和氧氣,它們分子的平均平動動能相同,那么它們分子的平均速率之比(A)1:1(B)1:16(C)16:1(D)4:1(E)1:4答:D提示:答:C(A)1:2:4(B)4:2:1(C)1:4:16(D)1:4:8例6

三個容器A,B,C中裝有同種理想氣體,其分子數(shù)密度n相同,而平均速率之比為則其壓強之比3.分布曲線與溫度的關(guān)系同種氣體溫度越高，分布曲線中的最概然速率增大，但歸一化條件要求曲線下總面積不變，因此分布曲線寬度增大，高度降低。T2T1問題：不同種類理想氣體（一為H2，一為O2）在相同溫度下麥氏速率分布曲線如圖所示，區(qū)分那條曲線為H2，那條曲線為O2？f(v)vvp2vp1121為O22為H2答：（D）f(v)v02000例7(A)2000m/s(B)1000m/s(C)800m/s(D)500m/s氫氣和氧氣在同一溫度下的麥克斯韋曲線如圖，氧氣分子的最概然速率為四、氣體分子平均碰撞次數(shù)和平均自由程氣體分子在連續(xù)兩次碰撞之間自由通過的路程的平均值叫平均自由程。在單位時間內(nèi)分子與其他分子碰撞的平均次數(shù)。平均自由程():碰撞頻率():平均自由程與分子的有效直徑的平方和分子數(shù)密度成反比當溫度恒定時,平均自由程與氣體壓強成反比C例8

在恒定不變的壓強下，氣體分子的平均碰撞頻率

與溫度T的關(guān)系是()

與T無關(guān)B.與成正比

與

成反比D.與T成正比

(09考題）1、理想氣體的物態(tài)方程2、理想氣體的壓強公式3、理想氣體分子的平均平動動能與溫度的關(guān)系小結(jié)氣體動理論4、能量均分定理理想氣體的內(nèi)能如果氣體分子有i個自由度，則分子的平均動能為理想氣體的內(nèi)能=