西北工业大学大学物理作业答案7气体动理论10

7.气体动理论答案一、选择题：1.AD；2.C；3.C；4.C；5.C；6.D；7.CD；8.D；9.B；10.B。二、填空题：1．RTMpV；nkTp。2．kEnp32；分子数密度n；分子平均平动动能2021vmEk；大量分子热运动不断碰撞器壁。3．温度T；1摩尔理想气体的内能；摩尔数为M的理想气体的内能。4．1.25。5.410011.K。6.氧；氢。7.dvvNf)(；pvdvvf0)(；0)(dvvvf。8.kTEe；愈小；低能量。9.kTgzmen00；PpgmkT00ln。10.m109.68；448m/s；/s105.69。三、问答题答：由nkTp知：当温度T不变，体积压缩，n变大时，p会增大（波意耳定律）；而当体积V不变，即n不变，T增加时，p也增大（查利定律）。从微观上看，两者是有区别的。共同之处：两者都是由于碰撞频率增加导致压强升高。差异之处：波意耳定律中，是由分子数密度n增加而引起频率变大；查利定律中是由于速率v增加而引起频率变大，另外随着v增大使在提高碰撞频率的同时，也使得单次碰撞传递的冲量增加。四、计算与证明1.解：①nkTp，326235/m1000.23001038.11031.8kTpn②分子的平均平动动能：J102163001038123232123..kTEk③气体内能E理想气体内能RTiMmEmol2pVi2氧气5i，251020.11031.82525pVEJ1049.242.解：由题意知，全部运动动能变为气体热运动的动能（即内能），则有TRMmmvmol25212得K7.752RvMTmol标准状态K2730T，Pa101.013atm150pK92807722730...TTT体积不变时，有Pa10041500.TTpp3.解：（1）由图示可知速率分布函数为：)2(0)2()0()(00000vvvvvavvvvavf由速率分布函数的归一化条件可得：1dd)d(0000200vvvvavvvavvf12100avav所以有032va或者：由归一化条件知曲线和v轴围成的面积应为1：12100avav所以有032va（2）粒子的平均速率：0002000dd)d(vvvvvavvvavvvvfv000200220d32d32vvvvvvvvv0911vf(v)vav0O2v0第3题图五、附加题解：m/s415102930031.8223molpMRT，m/s1v22324peNNp（1）pvv，%2.0NN（2）pvv10，43102.0NN（3）区间总分子数：285231061010022.6N261102.1N，152102.1N