气体分子动理论习题解05

气体动理论一选择题1．在一密闭容器中，储有A、B、C三种理想气体，处于平衡状态．A种气体的分子数密度为n1，它产生的压强为p1，B种气体的分子数密度为2n1，C种气体的分子数密度为3n1，则混合气体的压强p为(A)3p1．(B)4p1．(C)5p1．(D)6p1．［D］2．三个容器A、B、C中装有同种理想气体，其分子数密度n相同，而方均根速率之比为＝1∶2∶4，则其压强之比Pa:Pb:pc为：(A)1∶2∶4．(B)1∶4∶8．(C)1∶4∶16．(D)4∶2∶1．［C］3．如图所示，两个大小不同的容器用均匀的细管相连，管中有一水银滴作活塞，大容器装有氧气，小容器装有氢气.当温度相同时，水银滴静止于细管中央，则此时这两种气体中(A)氧气的密度较大．(B)氢气的密度较大．(C)密度一样大．(D)那种的密度较大是无法判断的.[A］H2O22/122/122/12::CBAvvv4．一瓶氦气和一瓶氮气密度相同，分子平均平动动能相同，而且它们都处于平衡状态，则它们(A)温度相同、压强相同．(B)温度、压强都不相同．(C)温度相同，但氦气的压强大于氮气的压强．(D)温度相同，但氦气的压强小于氮气的压强．［C］5．温度、压强相同的氦气和氧气，它们分子的平均动能和平有如下关系：(A)和都相等．(B)相等，而不相等．(C)相等，而不相等．(D)和都不相等．［C］6．设图示的两条曲线分别表示在相同温度下氧气和氢气分子的速率分布曲线；令和分别表示氧气和氢气的最概然速率，则(A)图中ａ表示氧气分子的速率分布曲线；(B)图中ａ表示氧气分子的速率分布曲线；(C)图中ｂ表示氧气分子的速率分布曲线；(D)图中ｂ表示氧气分子的速率分布曲线；2Opv2Hpv[B]4/1)/()(22Hpopvv4/1)/()(22Hpopvv4)/()(22Hpopvv4)/()(22Hpopvvvf(v)Oab7．已知一定量的某种理想气体，在温度为T1与T2时的分子最概然速率分别为vp1和vp2，分子速率分布函数的最大值分别为f(vp1)和f(vp2)．若T1T2，则(A)vp1vp2，f(vp1)f(vp2)．(B)vp1vp2，f(vp1)f(vp2)．(C)vp1vp2，f(vp1)f(vp2)．(D)vp1vp2，f(vp1)f(vp2)．［B］8．速率分布函数f(v)的物理意义为：(A)具有速率v的分子占总分子数的百分比．(B)速率分布在v附近的单位速率间隔中的分子数占总分子数的百分比．(C)具有速率v的分子数．(D)速率分布在v附近的单位速率间隔中的分子数．［B］9．设某种气体的分子速率分布函数为f(v)，则速率在v1─v2区间内的分子的平均速率为(A)(B)(C)/(D)/［C］21dvvvvvf21dvvvvvvf21vvvdvvf21dvvvvf21dvvvvf0dvvf10．气缸内盛有一定量的氢气(可视作理想气体)，当温度不变而压强增大一倍时，氢气分子的平均碰撞频率和平均自由程的变化情况是：(A)和都增大一倍．(B)和都减为原来的一半．(C)增大一倍而为原来的一半．(D)减为原来的一半而增大一倍．［C］ZZZZ二填空题11．在容积为10-2m3的容器中，装有质量100g的气体，若气体分子的方均根速率为200m•s-1，则气体的压强为________________．12．三个容器内分别贮有1mol氦(He)、1mol氢(H2)和1mol氨(NH3)(均视为刚性分子的理想气体)．若它们的温度都升高1K，则三种气体的内能的增加值分别为：(普适气体常量R=8.31J·mol-1·K-1)氦：△E＝12.5J；氢：△E＝20.8J；氨：△E＝24.9J．aP51033.113．有一瓶质量为M的氢气(视作刚性双原子分子的理想气体)，温度为T，则氢分子的平均平动动能为_________，氢分子的平均动能为_________，该瓶氢气的内能为____________________．14．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）是氩气分子的速率分布曲线；曲线（c）是氦气分子的速率分布曲线；(a)(b)(c)vf(v)15．图示的两条曲线分别表示氦、氧两种气体在相同温度T时分子按速率的分布，其中：(1)曲线I表示氧气分子的速率分布曲线；曲线II表示氩气分子的速率分布曲线．(2)画有阴影的小长条面积表示速率在范围内的分子数占总分子数的百分比．(3)分布曲线下所包围的面积表示速率在范围内的分子数占总分子数的百分比．ⅠⅡvf(v)Ovv+vkT2/3kT2/5molMMRT2/5vvv0三计算题16．容积V＝1m3的容器内混有N1＝1.0×1025个氢气分子和N2＝4.0×1025个氧气分子，混合气体的温度为400K，求：(1)气体分子的平动动能总和．(2)混合气体的压强．(普适气体常量R＝8.31J·mol-1·K-1)JkT211028.823JkTNNNEk5211014.423)(PankTp51076.217．一瓶氢气和一瓶氧气温度相同．若氢气分子的平均平动动能为=6.21×10-21J．试求：(1)氧气分子的平均平动动能和方均根速率．(2)氧气的温度．(阿伏伽德罗常量NA＝6.022×1023mol-1，玻尔兹曼常量k＝1.38×10-23J·K-1)氢气分子平均动能氧气分子平均动能相等,T12/12/12483)/2()(smmvKkT300)3/(218．容积为20.0L(升)的瓶子以速率v＝200m·s-1匀速运动，瓶子中充有质量为100g的氦气．设瓶子突然停止，且气体的全部定向运动动能都变为气体分子热运动的动能，瓶子与外界没有热量交换，求热平衡后氦气的温度、压强、内能及氦气分子的平均动能各增加多少?(摩尔气体常量R＝8.31J·mol-1·K-1，玻尔兹曼常量k＝1.38×10-23J·K-1)ANTiRmvTikNNmviTikNNmv/2121:,3,21,21222按能量守恒应有气体内能增加设定向运动动能KiRvMiRmvNTmolA42.6)/()/(22JTiRMMEPaVTRMMpmolmol341000.221)/(1067.6/)/(JTik221033.12119．一密封房间的体积为5×3×3m3，室温为20℃，室内空气分子热运动的平均平动动能的总和是多少？如果气体的温度升高1.0Ｋ，而体积不变，则气体的内能变化多少？气体分子的方均根速率增加多少？已知空气的密度r＝1.29kg/m3，摩尔质量Mmol＝29×10-3kg/mol，且空气分子可认为是刚性双原子分子．（普适气体常量R＝8.31J·mol-1·K-1)62221031.7)/(23)/(23)/(23212321,2321VMRTRTMMmNRTNvmNNkTvmNkTvmmolmold即可得JTiRMVTiRMMEmolmol41016.421)/()/(21)()/3()()()(122/12/1122/1222/12TTMRvvvmol