第四章气体动理论

第四章气体动理论一.选择题1.把一容器用隔板分成相等的两部分,左边装CO2,右边装H2,两边气体质量相同,温度相同,如果隔板与器壁无摩擦,则隔板应(A)向右移动.(B)向左移动.(C)不动.(D)无法判断是否移动.2.关于平衡态，以下说法正确的是(A)描述气体状态的状态参量p、V、T不发生变化的状态称为平衡态；(B)在不受外界影响的条件下，热力学系统各部分的宏观性质不随时间变化的状态称为平衡态；(C)气体内分子处于平衡位置的状态称为平衡态；(D)处于平衡态的热力学系统，分子的热运动停止.3.关于热量Q,以下说法正确的是(A)同一物体,温度高时比温度低时含的热量多；(B)温度升高时,一定吸热；(C)温度不变时,一定与外界无热交换；(D)温度升高时,有可能放热.4.气缸中有一定量的氦气(视为理想气体),经过绝热压缩,体积变为原来的一半,问气体分子的平均速率变为原来的几倍？(A)22/5.(B)21/5.(C)22/3.(D)21/3.5.刚性三原子分子理想气体的压强为P，体积为V，则它的内能为()A.2PVB.25PVC.3PVD.27PV6.一瓶刚性双原子分子理想气体处于温度为T的平衡态，据能量按自由度均分定理，可以断定（）A.分子的平均平动动能大于平均转动动能B.分子的平均平动动能小于平均转动动能C.分子的平均平动动能等于平均转动动能D.分子的平均平动动能与平均转动动能的大小视运动情况而定7.1mol单原子分子理想气体和1mol双原子分子理想气体分别处于平衡态，它们的温度相同，则它们的一个分子的平均平动动能()A.相同，它们的内能相同B.不同，它们的内能相同C.相同，它们的内能不同D.不同，它们的内能不同8.理想气体分子的平均速率与温度T的关系为（）A．与T成正比B．与T成反比C．与T成正比D．与T成反比9.处于平衡态的双原子气体分子的平均平动动能为0.03eV,则分子的平均转动动能为（）A．0.02eVB．0.03eVC．0.04eVD．0.05eV10.处于平衡态的氧气和氮气，它们的分子平均速率相同，则它们的分子最概然速率（）A．不同，它们的温度不同B．不同，它们的温度相同C．相同，它们的温度相同D．相同，它们的温度不同11.温度相同的氦气和氧气，它们分子的平均动能和平均平动动能t有如下关系（）A.和t都相等B.相等，而t不相等C.t相等，而不相等D.和t都不相等12.当刚性双原子分子理想气体处于平衡态时，根据能量按自由度均分定理，一个分子的平均平动动能（）A．大于一个分子的平均转动动能B．小于一个分子的平均转动动能C．等于一个分子的平均转动动能D．与一个分子平均转动动能谁大谁小是随机变化的13.一瓶单原子分子理想气体与一瓶双原子分子理想气体，它们的温度相同，且一个单原子分子的质量与一个双原子分子的质量相同，则单原子气体分子的平均速率与双原子气体分子的平均速率（）A．相同，且两种分子的平均平动动能也相同B．相同，而两种分子的平均平动动能不同C．不同，而两种分子的平均平动动能相同D．不同，且两种分子的平均平动动能也不同14.氢气和氧气的温度和压强相同，则它们的（）A．分子密度相同，分子的平均动能相同B．分子密度相同，分子的平均动能不同C．分子密度不同，分子的平均动能相同D．分子密度不同，分子的平均动能不同15.一瓶单原子分子理想气体的压强、体积、温度与另一瓶刚性双原子分子理想气体的压强、体积、温度完全相同，则两瓶理想气体的（）A.摩尔数相同，内能不同B.摩尔数不同，内能不同C.摩尔数相同，内能相同D.摩尔数不同，内能相同16.氦气和氧气的温度相同，则它们的（）A．分子的平均动能相同，分子的平均速率相同B．分子的平均动能相同，分子的平均速率不同C．分子的平均动能不同，分子的平均速率相同D．分子的平均动能不同，分子的平均速率不同17.f(v)是麦克斯韦速率分布函数，vp是最概然速率．设vlv2vpv3v4，则可以断定()A．f(vl)f(v2),f(v3)f(v4)B．f(vl)f(v2),f(v3)f(v4)C．f(vl)f(v2),f(v3)f(v4)D．f(vl)f(v2),f(v3)f(v4)18.vp是最概然速率，由麦克斯韦速率分布定律可知()A.在0到vp/2速率区间内的分子数多于vp/2到vp速率区间内的分子数B.在0到vp/2速率区间内的分子数少于vp/2到vp速率区间内的分子数C.在0到vp/2速率区间内的分子数等于vp/2到vp速率区间内的分子数D.在0到vp/2速率区间内的分子数多于还是少于vp/2到vp速率区间内的分子数，要视温度的高低而定19.某理想气体分子在温度Tl和T2时的麦克斯韦速率分布曲线如图所示，两温度下相应的分子平均速率分别为1和2，则()A.T1T2，12B.T1T2，12C.T1T2，12D.T1T2，1220.1mol氧气和1mol氢气，它们的()A.质量相等，分子总数不等B.质量相等，分子总数也相等C.质量不等，分子总数相等D.质量不等，分子总数也不等21.容积恒定的车胎内部气压要维持恒定，那么，车胎内空气质量最多的季节是()A.春季B.夏季C.秋季D.冬季二.填空题1一定量的理想气体处于热动平衡状态时，此热力学系统的不随时间变化的三个宏观量是,而随时间变化的微观是.2.气体速率分布函数为f(v)，则随机抽取一个分子，它的速率处在v→v+dv区间内的概率为_______。3.某种理想气体在温度为T2时的最概然速率与它在温度为T1时的方均根速率相等，则21TT=_____。4.已知某理想气体的状态方程为PV=CT(C为恒量)，则该气体的分子总数N=___________。(玻尔兹曼常量为κ)5.处于平衡状态下的理想气体，气体分子运动的方均根速率是最概然速率的_________倍。6.理想气体处于温度为T的平衡态时，一个分子的平均平动动能为__________，若该气体分子的方均根速率为A，则一个分子的质量m=______________。（玻尔兹曼常量为k）7.刚性双原子分子理想气体处于平衡态时，已知一个分子的平均转动动能为6.9×10-21J，则一个分子的平均动能为_____J，该气体的温度为_____K.(玻尔兹曼常量k=l.38×l0-23J/K)8.若将理想气体的温度变为原来的2倍，其分子的平均速率变为原来的__________倍。9.一瓶氧气和一瓶氢气温度相同，则它们的分子的最概然速率之比22HpOp)(v/)(v=________。(已知氧气的摩尔质量为32×10-3kg／mol，氢气的摩尔质量为2×10-3kg／mol)10.容器中装有理想气体。若使气体的压强变为原来的2倍，温度变为原来的3倍，则气体的密度将变为原来的_____________倍。11.1mol氢气的定容热容与一定量氧气的定压热容相等，则氧气的摩尔数为___________．12．1mol理想气体，已知它的状态参量同时满足p/T=A和V/T=B，则它的温度T=_________R(R为摩尔气体常数)．13.一摩尔单原子分子理想气体的温度为300K，它的内能为_______J.(普适气体常量R=8.31J·mol-1·k-1)14.有一瓶质量为m，摩尔质量为M的氢气(视为刚性分子理想气体)，温度为T，则该瓶氢气的热力学能为________.(R为摩尔气体常数)15.摩尔气体常数R、玻耳兹曼常数k和阿伏加德罗常数NA三者之间的关系为NA=_________________.16.氧气与氦气的温度和内能相同，则两种气体的摩尔数之比2molo)MM(∶Hemol)MM(=三.计算题1.摩尔数相同的三种气体：He、N2、CO2(均视为刚性分子的理想气体)，它们从相同的初态出发，都经历等容吸热过程，若吸取相同的热量,则:(1)三者的温度升高相同;(2)三者压强的增加也相同.上述两个结论是否正确？如有错误请作出正确的解答.2.如图10.3所示两端封闭的水平气缸,被一可动活塞平分为左右两室,每室体积均为V0,其中盛有温度相同、压强均为p0的同种理想气体,现保持气体温度不变,用外力缓慢移动活塞(忽略摩擦),使左室气体的体积膨胀为右室的2倍,问外力必须作多少功？3．在一个有活塞的容器中盛有一定量的理想气体，如果压缩这些气体并对它加热，使之温度有27C升高到177C，体积减少一半。求：（1）气体压强变化多少？（2）气体分子的平均平动动能改变多少（3）气体状态改变前后的分子方均根速率之比。4．在标准状态下，某种气体的方均根速率为1300m/s,求(1)气体的密度;(2)气体的摩尔质量。5．1mol的氢气在温度为Co27时，它的平动动能和转动动能各为多少。6．目前好的真空设备，真空度可以达到1510atm，求此压力下温度为27C时，1立方米的体积中有多少个气体分子。7．将质量都是0.28kg的氮气和氦气由C020加热到C070，问氮气和氦气的热力学能各增加多少。8．摩尔质量为89g/mol的氨基酸分子，和摩尔质量为50000g/mol的蛋白质分子，他们在Co27的活细胞内的方均根速率分别是多少。9．1mol的双原子分子理想气体的温度是300K，它的热力学能和平均平动动能各为多少。10．有一水银气压计，当水银柱为0.76m高时，管顶离水银柱液面为0.12m。管的面积为2.0×10-4m2。当有少量氮气混入水银管内顶部，水银柱高下降为0.60m。此时温度为270C，试计算有多少质量氮气在管顶？（氮气的摩尔质量为0.004kg/mol,0.76m水银柱压强为1.013×105Pa）