气体动理论知识点总结

气体动理论知识点总结
注意：本章所有用到的温度指热力学温度，国际单位开尔文。
T=273.15+t
物态方程
一、压强公式
二、自由度
*单原子分子：
平均能量=平均平动动能=(3/2)kT
*刚性双原子分子：
平均能量=平均平动动能+平均平动动能=
*刚性多原子分子：
平均能量=平均平动动能+平均平动动能=
能量均分定理：能量按自由度均等分布，每个自由度的能量为(1/2)kT
(1)试求气体的压强；
(2)设分子总数5.4×1022个，求分子的平均平动动能及气体的温度。
所以，每个气体分子的平均能量为
气体的内能为
1 mol气体的内能
四、三种速率
三、平均自由程和平均碰撞次数
Hale Waihona Puke 平均碰撞次数：平均自由程：
根据物态方程：
平均自由程： =
练习一
1．关于温度的意义，有下列几种说法：
（1）气体的温度是分子平均平动动能的量度。（2）气体的温度是大量气体分子热运动的集体表现，具有统计意义。
（3）温度的高低反映物质内部分子热运动剧烈程度的不同。
（4）从微观上看，气体的温度表示每个气体分子的冷热程度。（错）
解：温度是个统计量，对个别分子说它有多少温度是没有意义的。
3．若室内升起炉子后温度从15℃升高到27℃，而室内气压不变，则此时室内的分子数减少了：
解：
则此时室内的分子数减少了4%.
4.两容器内分别盛有氢气和氦气，若他们的温度和质量分别相等，则：（A）
(2)容器中氮气的密度；
(3)1m3中氮气分子的总平动动能。
(3)一个气体分子的平均平动动能：
1m3中氮气分子的总平动动能
8．氢分子的质量为3.3×10-27g，如果每秒有1023个氢分子沿着与容器壁的法线成45°角的方向以105cm/s的速率撞击在2.0cm2面积上(碰撞为完全弹性的)，求此氢气的压强。
4.有一瓶质量为Mkg的氢气（视作刚性双原子分子的理想气体），温度为T，则
氢气分子的平均平动动能为： ；
氢气分子的平均动能为： ；
该瓶氢气的内能为 。
5．由能量按自由度均分原理，设气体分子为刚性分子，自由度为i，则当温度为T时，
(1)一个分子的平均动能为 ；
(2)一摩尔氧气分子的转动动能总和为 。
6．温度为27℃时，1mol氧气具有的平动动能Ek为
解：单位时间，一个氢气分子施于器壁的冲量为：
则单位时间内施于器壁的总冲量为：
压强：
练习二
3．在容积为V=4×10-3m3的容器内装有压强为P=5×102Pa的理想气体，则容器中气体分子的平均平动动能的总和为(B)
(A) 2J(B) 3J
(C) 5J(D) 9J
每个气体分子的平均平动动能为：
则气体分子的总平均平动动能为：
（A）两种气体分子的平均平动动能相等。
（B）两种气体分子的平均动能相等。
（C）两种气体分子的平均速率相等。
（D）两种气体的内能相等。
任何气体分子的平均平动动能都是(3/2)kT，刚性双原子分子：
平均能量=平均平动动能+平均平动动能=
7．容器中储有1mol的氮气，压强为1.33Pa，温度为7℃，试求
(1)1m3氮气的分子数；
；
所具有的转动动能ER= 。
7．水蒸气分解为同温度的氢气和氧气，内能增加了多少?
i(H2O)=6，i(H2)=5，i(O 2)=5，
（练习册答案有错）
8．已知某理想气体分子的方均根速率为400m/s，当其压强为1atm时，求气体的密度。
9．有2×10-3m3刚性双原子分子理想气体，其内能为6.75×102J。