大学物理二习题库7(3)

5. 气体分子间的平均距离l与压强p、温度T的关系为______________，在压强为1 atm、温度为0℃的情况下，气体分子间的平均距离l＝________________m．

6. 若某容器内温度为 300 K的二氧化碳气体(视为刚性分子理想气体)的内能为 3.74×103 J，则该容器内气体分子总数为___________________．

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7. 某容器内分子数密度为1026m 3，每个分子的质量为3 10 27kg，设其中1/6分子数以速率v 200m s 1垂直地向容器的一壁运动，而其余5/6分子或者离开此壁、或者平行此壁方向运动，且分子与容器壁的碰撞为完全弹性．则

(1) 每个分子作用于器壁的冲量 p (2) 每秒碰在器壁单位面积上的分子数n0 (3) 作用在器壁上的压强p

8. 容器中储有1 mol 的氮气，压强为1.33 Pa，温度为 7 ℃，则 (1) 1 m3中氮气的分子数为___________________； (2) 容器中的氮气的密度为____________________；

(3) 1 m3中氮分子的总平动动能为_________________．

9. 体积和压强都相同的氦气和氢气(均视为刚性分子理想气体)，在某一温度T下混合，所有氢分子所具有的热运动动能在系统总热运动动能中所占的百分比为_________．

10. 容积为10 l的盒子以速率v = 200m s匀速运动，容器中充有质量为50g，温度为

18C的氢气，设盒子突然停止，全部定向运动的动能都变为气体分子热运动的动能，容器

-1

与外界没有热量交换，则达到热平衡后，氢气的温度增加了 K；氢气的压强增加了 Pa．(摩尔气体常量R 8.31J mol

1

K

1

，氢气分子可视为刚性分子．)

11. 一能量为1012 eV的宇宙射线粒子，射入一氖管中，氖管内充有 0.1 mol的氖气，若宇宙射线粒子的能量全部被氖气分子所吸收，则氖气温度升高了________________K．(1 eV＝1.60×10 19J，普适气体常量R＝8.31 J/(mol K)）

12. 一氧气瓶的容积为V，充入氧气的压强为p1，用了一段时间后压强降为p2，则瓶中剩下的氧气的内能与未用前氧气的内能之比为__________．

13. 如T10-2-13图所示,大气中有一绝热气缸，其中装有一定量的理想气体，然后用电炉徐徐供热，使活塞(无摩擦地)缓慢上升．在此过程中，以下物理量将如 何变化? (选用“变大”、“变小”、“不变”填空) (1) 气体压强______________；

(2) 气体分子平均动能______________；

(3) 气体内能______________．

T 10-2-13图

14. 氧气和氦气(均视为理想气体)温度相同时,

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15. 若某种理想气体分子的方均根速率v2 450m s 1，气体压强为p 7 104Pa，则该气体的密度为 ＝ ．

16. 理想气体在平衡状态下，速率区间v ~ v dv内的分子数为 17. f (v)是理想气体分子在平衡状态下的速率分布函数, 则式

v2v1

f(v)dv的物理意义

是： ．

18. 在与最概然速率相差1%的速率区间内的分子数占总分子数的百分比为

19. 图示氢气分子和氧气分子在相同温度下的麦克斯韦速率分布曲线．则氢气分子的最概然速率为

O

______________，氧分子的最概然速率为____________．

20. 当理想气体处于平衡态时，若气体分子速率分

v

(m s)

T 10-2-19图

1

布函数为f(v)，则分子速率处于最概然速率vp至∞范围内的概率△N / N＝________________．

21. 已知f(v)为麦克斯韦速率分布函数，N为总分子数，则

(1) 速率v > 100 m·s的分子数占总分子数的百分比的表达式为_________________；

(2) 速率v > 100 m·s的分子数的表达式为________________________． 22. 用总分子数N、气体分子速率v和速率分布函数f(v) 表示下列各量： (1) 速率大于v 0的分子数＝____________________； (2) 速率大于v 0的那些分子的平均速率＝_____________________；

(3) 多次观察某一分子的速率，发现其速率大于v 0的概率＝___________________． 23. T10-2-23图示曲线为处于同一温度T时氦（原子量4）、氖（原子量20）和氩（原子量40）三种气体分子的速率分布曲线．其中

曲线(a)是

曲线(c )气分子的速率分布曲线．

24. 处于重力场中的某种气体，在高度z处单位体积内的

-1-1

O

T10-2-23图

分子数即分子数密度为n．若f (v)是分子的速率分布函数，则坐标介于x~x+dx、y~y+dy、z~z+dz区间内，速率介于v ~ v + dv区间内的分子数d N=____________________．

25. 由玻尔兹曼分布律可知，在温度为T的平衡态中，分布在某一状态区间的分子数

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d N与该区间粒子的能量 有关，其关系为d N ∝____________．

26. 已知大气压强随高度变化的规律为p p0exp

Mmolgh

．拉萨海拔约为RT

3600m，设大气温度t ＝27℃，而且处处相同，则拉萨的气压p

27. 已知大气中分子数密度n随高度h的变化规律n＝n0exp[－

gh

RT

]，式中n0为h

＝0处的分子数密度．若大气中空气的摩尔质量为 ，温度为T，且处处相同，并设重力场是均匀的，则空气分子数密度减少到地面的一半时的高度为 ．

28. 在一个容积不变的容器中，储有一定量的理想气体，温度为T0时，气体分子的平均速率为0，分子平均碰撞次数为Z0，平均自由程为 0．当气体温度升高为4T0时，气体分子的平均速率为= ；平均碰撞次数= ；平均自由程 = ．

29. 氮气在标准状态下的分子平均碰撞频率为5.42×10s，分子平均自由程为6×10 cm，若温度不变，气压降为 0.1 atm ，则分子的平均碰撞频率变为_______________；平均自由程变为_______________．

8 -1-6

30. 一定量的理想气体，经等压过程从体积V 0膨胀到2V 0，则描述分子运动的下列各量与原来的量值之比是

(1) 平均自由程(2) 平均速率

0

＝______________；

＝______________；

(3) 平均动能

k k0

＝______________．

31. 已知空气的摩尔质量是m 2.9 10

3

kg，则空气中气体分子的平均质量

3

为 ；成年人作一次深呼吸，约吸入450cm的空气，其相应的质量为吸入的气体分子数约为 个．

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三、填空题

1. 两个相同的容器装有氢气，以一细玻璃管相连通，管中用一滴水银作活塞，如图所示．当左边容器的温度为0℃，而右边容器的温度为20℃时，水银滴刚好在管的中央．试问，当左边容器温度由0℃增到5℃、而右边容器温度由20℃增到30℃时，水银滴是否会移动? 如何移动?

T10-3-1图

2. 一超声波源发射声波的功率为10 W．假设它工作10 s，并且全部波动能量都被1 mol氧气吸收而用于增加其内能，问氧气的温度升高了多少?

（氧气分子视为刚性分子，摩尔气体常量R ＝ 8.31 (J·mol 1·K 1)）

3. 质量m＝6.2×10 14g的微粒悬浮在27℃的液体中，观察到悬浮粒子的方均根速率为1.4 cm·s 1． …… 此处隐藏：3142字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……