天津理工大学物理同步训练气体动理论答案

发布于:2021-12-08 08:18:02

气体动理论答案 同步训练 气体动理论答案(同步训练 56 页至 59 页) 答案
一.选择题: 选择题

m i R?T ,刚性双原子分子自由度 i = 5 M 2 i 2.B 注释:能均分定理, *均动能 ε = kT ,刚性双原子分子自由度 i = 5 2 m i i RT = PV 刚性单原子分子自由度 i = 3 ,双原子分子自由 3. 注释: 内能公式 E = C M 2 2 度i = 5 2 4.A 注释: 压强公式 P = nε k 3 m i RT 刚性单原子分子自由度 i = 3 ,双原子分子自由度 i = 5 5.C 注释: 内能公式 E = M 2 m i 6.D 注释: 内能增量公式 ?E = R (T2 ? T1 ) , T = 273.15 + t . M 2
1.B 注释: 内能增量公式 ?E = 7.B 注释: 压强公式 p =

2 1 nε k = ρ v 2 推 3 3

v2 =

3p

ρ

8.A 注释: 最概然速率 v p =

2 RT ,同一温度下,最概然速率与摩尔质量的*方根成反比 M
v po2 v pH 2 = M H2 M O2
得答案

由此可知图中 2000m/s 是氢气的最概然速率,再有

9.B 注释:由

dN = f (v)dv 推即可。 N

10.C 注释:方法一:定性考虑,温度不变,压强减小十倍,根据理想气体状态方程,气 体体积增大十倍,那么相同条件下,分子*均自由程增大十倍,单位时间内分子*均碰撞机 会减小十倍。方法二:公式 Z = 二.填空题 1.6 注释:压强公式 p = nkT 和道尔顿分压公式 p = p1 + p2 + ? 2.pV / (kT).注释:理想气体状态方程 pV = NkT 3.1.6 注释:理想气体状态方程 pV = 4

2nπ d 2 v = 2

p 8 RT 1 kT πd2 ,λ = = , kt πM 2nπ d 2 2 pπ d 2

m RT M

3 5 5 M 3 kT , kT , RT 注释:分子的*均*动动能 ε k = kT ,分子的*均动能* 2 2 2 M mol 2 i M i 均动能 ε = kT ,内能公式 E = RT ,刚性双原子分子自由度 i = 5 , 2 M mol 2 5.4 注释:理想气体状态方程 pV = NkT

6.3π / 8 注释:方均根速率 v =
2

3RT , M

v=

8RT πM

7. 2 注释:*均碰撞频率 Z =

2nπ d 2 v = 2nπ d 2

8 RT πM

8. 2 pV / M

最概然速率 v p =

2 RT M 理想气体状态方程 pV = RT M mol M mol

三.计算题 1. 解:理想气体在标准状态下,分子数密度为 n = p / (kT)=2.69×1025 个/ m3 以 550nm 为边长的立方体内应有分子数为 N = nV=4.48×106 个. 2. 解:

ε k = kT
T=
E He =

2ε k = 290 3k

3 2

K

3M He RT = 18.07 × 10 5 J 2M mol
5 M RT 2 M mol = 0.21 kg

而 又 ∴
3. 解:(1)

E H 2 = E ? E He = 0.64 × 10 6 J
EH2 =
M H2

ε k = kT =
(2)

3 2

3 PV =6.22×10-21 J 2 N1 + N 2

2w =300K 3k p pV (或由 p=nkT 得 T = = =300 K) nk ( N 1 + N 2 )k T=

4. 解:据 得

(v )
2

1/ 2

= 3RT / M mol = 3RT / N A m ,
2

NA=3RT / (m v )=6.11×1023 mol-1.


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