05--气体动理论ppt课件
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第五章气体动理论完全版-PPT精品
与外界没有质量交换,但有能量交换的系统,称为 封闭系统。一个装有水的铝壶（盖紧后），用火加 热。将水和壶看成一个系统，水的质量不变，但可 以从外界吸热，这时将水和壶看作一个封闭系统。
与外界既有质量交换又有能量交换的系统,称为开 放系统。一个没有盖子的装水铝壶，水被加热至沸 腾后继续加热。此时水和壶这个系统既与外界有能 量交换，又有质量的变化。水和壶这个系统成为开 放系统。
=2.7×1019(个/cm3)
13
例5-2 容器内装有质量为0.10kg的氧气，压强 为10×105Pa，温度为47℃。因为容器漏气，经过 若干时间后，压强降为原来的5/8，温度降到27℃。 问容器的容积有多大？漏去了多少氧气？（假设 氧气看作理想气体）
解：
（1） 根据理想气体的状态方程，
PV M RT Mmol
B 系统的宏观性质（P、V、T）不随时间而变化。
在微观上，组成系统的分子仍在不停地运动和变 化，只不过大量分子运动的平均效果没有变化。可 见平衡态是系统内的大量分子的热动平衡。
9
C 平衡态的概念是一个理想的概念。
实际中并不存在绝对孤立系统，也没有宏观性质 绝对不变的系统。
平衡过程 如果过程进展得十分缓慢，使所经历的一系列中 间状态都无限接近平衡态。这个过程就叫做平衡过 程。
未使用前瓶中氧气的分子个数:
N1
p1V kT
使用后瓶中氧气的分子个数: (设使用中温度保持不变)
N2
p2V kT
每天用的氧气分子个数:
Nd
pdVd kT
能用天数：DN 1N 2(p1p2)V9.6(天 )
N d
pdV d
16
例题5-4 一长金属管下端封闭,上端开口,置于压 强为po的大气中。今在封闭端加热达T1=1000K,而另 一端则达到T2=200K，设温度沿管长均匀变化。现封 闭开口端，并使管子冷却到TE=100K。计算此时管 内气体的压强(不计金属管的膨胀)。
与外界既有质量交换又有能量交换的系统,称为开 放系统。一个没有盖子的装水铝壶，水被加热至沸 腾后继续加热。此时水和壶这个系统既与外界有能 量交换，又有质量的变化。水和壶这个系统成为开 放系统。
=2.7×1019(个/cm3)
13
例5-2 容器内装有质量为0.10kg的氧气，压强 为10×105Pa，温度为47℃。因为容器漏气，经过 若干时间后，压强降为原来的5/8，温度降到27℃。 问容器的容积有多大？漏去了多少氧气？（假设 氧气看作理想气体）
解：
（1） 根据理想气体的状态方程，
PV M RT Mmol
B 系统的宏观性质（P、V、T）不随时间而变化。
在微观上，组成系统的分子仍在不停地运动和变 化，只不过大量分子运动的平均效果没有变化。可 见平衡态是系统内的大量分子的热动平衡。
9
C 平衡态的概念是一个理想的概念。
实际中并不存在绝对孤立系统，也没有宏观性质 绝对不变的系统。
平衡过程 如果过程进展得十分缓慢，使所经历的一系列中 间状态都无限接近平衡态。这个过程就叫做平衡过 程。
未使用前瓶中氧气的分子个数:
N1
p1V kT
使用后瓶中氧气的分子个数: (设使用中温度保持不变)
N2
p2V kT
每天用的氧气分子个数:
Nd
pdVd kT
能用天数：DN 1N 2(p1p2)V9.6(天 )
N d
pdV d
16
例题5-4 一长金属管下端封闭,上端开口,置于压 强为po的大气中。今在封闭端加热达T1=1000K,而另 一端则达到T2=200K，设温度沿管长均匀变化。现封 闭开口端，并使管子冷却到TE=100K。计算此时管 内气体的压强(不计金属管的膨胀)。
大学物理课件第8章气体动理论(PPT 100页)
i i
v
2.分子速度分布的等几率假设 分子速度分布的 分子速度分布 速度取向各方向等几率 结果： 结果：
y
υi Ni
x
v
υ =0
v
υi Ni
v
z
υx = υy = υz
υ =υ =υ
2 x 2 y 2 z
υx
∑υ N = ∑N
ix i i i
i
i
2 υx =
2 υix Ni ∑
∑N
i
i
19
υ =0 υx = υy = υz
P →0
在 T 一定的情况下 n 值小 意味着分子间距大 2 .完全弹性碰撞 完全弹性碰撞 3. 除碰撞外 分子间无相互作用 分子间无相互作用 f=0 范德瓦耳斯力(简称：范氏力 范德瓦耳斯力 简称：范氏力) 简称
15
f
斥力 合力
气体之间的距离
r > 8 r0
s
10 -9m
r0
O d 引力
r
引力可认为是零 可看做理想气体
1
§0
统计规律初步 结果相同
1.统计规 统计规 方法： 律、方法： 多个粒子的一次行为 如：掷硬币 看正反面出现的比例 比例接近1/2 比例接近 统计规律性： 统计规律性：
一个粒子的多次行为
•大量随机事件从整体上表现出来的规律性 大量随机事件从整体上表现出来的规律性 量必须很大
2
飞镖
分布曲线
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分子力
范德瓦耳斯力
16
平衡态下气体分子集体行为 集体行为的几个结果 二、 平衡态下气体分子集体行为的几个结果 1.平衡态时 微观量分布的等几率假设的必要性 平衡态时 微观量分布的等几率假设 等几率假设的 •因为宏观量是某些微观量的平均值 因为宏观量是某些微观量的平均值 因为宏观量是某些 •平衡态时各处宏观量相同 平衡态时各处宏观量相同 所以用系统中 任何部分气体计算出的 微观量的平均值必须相同 •分子又是处于不断地无规的运动中 分子又是处于不断地无规的运动中 所以必须假设平衡态时微观量分布等几率 所以必须假设平衡态时微观量分布等几率
第5章气体动理论课件
vix )
p
气体
x
p 1 1
S
i
I ix
{气体模型 微观粒子 力学原理
统计平均}
热学有两种研究方法, 并形成了对应的两个理论. • 宏观方法(宏观理论) ------热力学.
• 微观方法(微观理论) ------统计物理学或统计力学.
三、气体动理论(微观理论) 的基本观点
1.分子的观点 （组成）
pV RT 理想气体状态方程的另一种表述
代入理想气体状态方程
可得 p N R T V NA
令 nN V
k R NA
（波耳兹曼常量）(k 1.381023 J K1)
则状态方程可以写为：
五、 实际气体的状态方程 ( p,V ,T )
T f ( p,V )
理想气体适用范围：温度不太低、压强不太大. pV RT
有多少分子能够与微小面积 dA 相碰撞？
dA dt 宏观小
微观大
在 dt 时间内，具有速度为 vi 的分子与微小面积 dA 相碰撞
的分子数 为
z
N V
i
v
ixdtdA
(v ix 0)
对应的动量变化为
1 1
p
S
I ix
i
v i dt
dA
n
2 N i v 2ixdtdA
y
V (v ix 0)
单原子分子
3
0
3
刚性双原子分子
3
2
5
刚性三原子以上分子
3
3
6
实际上，双原子、多原子分子并不完全刚性的，还有振动自由度。
振动自由度 = 1 但是：分子间的振动只在高温时才表现显著。
气体动理论ppt课件
三 理想气体物态方程 理想气体宏观定义：遵守三个实验定律的气体 . 物态方程：理想气体平衡态宏观参量间的函数关系 .
对一定质量 的同种气体
p1V1 p2V2
T1
T2
理想气体物 态方程
pV m RT M
摩尔气体常量 R 8.31J mol 1 K1
8
第六章 气体动理论
pV NkT
归一化条件
i 概率 粒子在第 格中出
现的可能性大小 .
i
i
Ni iN
1
15
第六章 气体动理论
7-3 理想气体的压强公式
一 理想气体的微观模型
1）分子可视为质点； 线度
间距 r ~ 109 m, d r;
d ~ 10 10 m,
2）除碰撞瞬间, 分子间无相互作用力；
3）弹性质点（碰撞均为完全弹性碰撞）； 4）分子的运动遵从经典力学的规律 .
v 450m/s ~ 107 m; z ~ 1010次 / s
13
第六章 气体动理论
对于由大 量分子组成的 热力学系统从 微观上加以研 究时，必须用 统计的方法 .
............ ........... ............ ........... ............ ........... ............
16
第六章 气体动理论
二 理想气体压强公式
设 边长分别为 x、y 及 z 的长方体中有 N 个全同的
质量为 m 的气体分子，计算 A1壁面所受压强 .
y
A2 o
z
- mmvvvxx
x
v y A1 y
o
z x v z
v v x
对一定质量 的同种气体
p1V1 p2V2
T1
T2
理想气体物 态方程
pV m RT M
摩尔气体常量 R 8.31J mol 1 K1
8
第六章 气体动理论
pV NkT
归一化条件
i 概率 粒子在第 格中出
现的可能性大小 .
i
i
Ni iN
1
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第六章 气体动理论
7-3 理想气体的压强公式
一 理想气体的微观模型
1）分子可视为质点； 线度
间距 r ~ 109 m, d r;
d ~ 10 10 m,
2）除碰撞瞬间, 分子间无相互作用力；
3）弹性质点（碰撞均为完全弹性碰撞）； 4）分子的运动遵从经典力学的规律 .
v 450m/s ~ 107 m; z ~ 1010次 / s
13
第六章 气体动理论
对于由大 量分子组成的 热力学系统从 微观上加以研 究时，必须用 统计的方法 .
............ ........... ............ ........... ............ ........... ............
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第六章 气体动理论
二 理想气体压强公式
设 边长分别为 x、y 及 z 的长方体中有 N 个全同的
质量为 m 的气体分子，计算 A1壁面所受压强 .
y
A2 o
z
- mmvvvxx
x
v y A1 y
o
z x v z
v v x
大学物理第5章气体动理论课件讲义
研究一个热力学系统的热现象规律时，既要注意 系统内部的各种因素，还要注意外部环境的影响 。
-------------------------------------------------------------------------------
系统与外界之间 ①能量交换：做功；传送热量（传递热量）。 ②物质交换：蒸发、凝结、扩散、泄漏等。
-------------------------------------------------------------------------------
2.热平衡态 不受外界影响的系统；且其宏观性质不随
时间变化；稳定状态。 平衡条件：（同时满足） (1)系统与外界在宏观上无能量和物质的交换； （孤立的系统） (2)系统的宏观性质不随时间变化。
因此，系统处于热平衡态时，系统内部任 一体元均处于力学平衡、热平衡（温度处处相 同）、相平衡（无物态变化）和化学平衡（无 单方向化学反应）之中。
-------------------------------------------------------------------------------
非平衡态：不具备两个平衡条件之任一条件的状态 ①出现未被平衡的力：出现物质流动 ②存在温差（冷热不一致）：出现热量流动 ③存在未被平衡的相（物态）：出现相变（物态变 化） ④存在单方向化学反应：出现成分变化（新物质增 加，旧物质减少）
-------------------------------------------------------------------------------
说明： ①平衡态是一种热动平衡：处于平衡态下的系统 中，粒子仍作不停的无规则热运动，所以系统宏 观上的平衡态是大量粒子热运动的平均效果。（ 统计平均） ②平衡态是一种理想状态：孤立系统是理想系统 ，但当系统受到的外界影响可以忽略，宏观性质 只有很小变化时，可近似看作平衡态。
-------------------------------------------------------------------------------
系统与外界之间 ①能量交换：做功；传送热量（传递热量）。 ②物质交换：蒸发、凝结、扩散、泄漏等。
-------------------------------------------------------------------------------
2.热平衡态 不受外界影响的系统；且其宏观性质不随
时间变化；稳定状态。 平衡条件：（同时满足） (1)系统与外界在宏观上无能量和物质的交换； （孤立的系统） (2)系统的宏观性质不随时间变化。
因此，系统处于热平衡态时，系统内部任 一体元均处于力学平衡、热平衡（温度处处相 同）、相平衡（无物态变化）和化学平衡（无 单方向化学反应）之中。
-------------------------------------------------------------------------------
非平衡态：不具备两个平衡条件之任一条件的状态 ①出现未被平衡的力：出现物质流动 ②存在温差（冷热不一致）：出现热量流动 ③存在未被平衡的相（物态）：出现相变（物态变 化） ④存在单方向化学反应：出现成分变化（新物质增 加，旧物质减少）
-------------------------------------------------------------------------------
说明： ①平衡态是一种热动平衡：处于平衡态下的系统 中，粒子仍作不停的无规则热运动，所以系统宏 观上的平衡态是大量粒子热运动的平均效果。（ 统计平均） ②平衡态是一种理想状态：孤立系统是理想系统 ，但当系统受到的外界影响可以忽略，宏观性质 只有很小变化时，可近似看作平衡态。
气体动理论.ppt
Thermodynamic System & Equilibrium State 1. 热力学系统与外界 (1)热力学系统（简称系统）
由大量微观粒子所组成的宏观物体
(2)系统的外界（简称外界） 能够与所研究的系统发生相互作用的其它物体
(3)系统分类 孤立系统——与外界没有任何相互作用 封闭系统——与外界有能量交换但没有物质交换 开放系统——与外界既有能量交换又有物质交换
若系统在变化过程中经历的每一状态都无
限接近于平衡态，则此过程称为准静态过程； 否则为非准静态过程。
实际的热力学过程中任一状态都不是平衡态
一些极缓慢进行的过程可近似视为准静态过程
例如:一实际汽缸的气体作为系统，当活塞运动中 气体被压缩，使系统在整个压缩过程中经历 了一系列非平衡状态。
快速压缩
设想
F
..........
分子具有球对称性，近似的半经验公式表示为
F r s rt (s > t)
F 斥力
式中r是两个分子中心的距离，
r
、、s 和 t 都为正数，可由实 O r0
验确定。式中第一项为正值，
表示斥力，第二项为负值，表 引力
示引力。
由于 r0 1010 m ， 所以分子力是短程力， 在气压较低的情况下可以忽略不计。
Kinetic Theory of Gasses 第1节 热力学系统和平衡态
第2节 理想气体状态方程与微观模型 第3节 理想气体的压强和温度 第4节 能量均分定理 理想气体的内能 第5节 麦克斯韦-玻耳兹曼分布函数 第6节 分子的平均碰撞次数 平均自由程 第7节 偏离平衡态
第1节 热力学系统和平衡态
方程的另一表示
PV RT
1mol 任何气体有NA个分子： NA=6.023×1023 /mol
由大量微观粒子所组成的宏观物体
(2)系统的外界（简称外界） 能够与所研究的系统发生相互作用的其它物体
(3)系统分类 孤立系统——与外界没有任何相互作用 封闭系统——与外界有能量交换但没有物质交换 开放系统——与外界既有能量交换又有物质交换
若系统在变化过程中经历的每一状态都无
限接近于平衡态，则此过程称为准静态过程； 否则为非准静态过程。
实际的热力学过程中任一状态都不是平衡态
一些极缓慢进行的过程可近似视为准静态过程
例如:一实际汽缸的气体作为系统，当活塞运动中 气体被压缩，使系统在整个压缩过程中经历 了一系列非平衡状态。
快速压缩
设想
F
..........
分子具有球对称性，近似的半经验公式表示为
F r s rt (s > t)
F 斥力
式中r是两个分子中心的距离，
r
、、s 和 t 都为正数，可由实 O r0
验确定。式中第一项为正值，
表示斥力，第二项为负值，表 引力
示引力。
由于 r0 1010 m ， 所以分子力是短程力， 在气压较低的情况下可以忽略不计。
Kinetic Theory of Gasses 第1节 热力学系统和平衡态
第2节 理想气体状态方程与微观模型 第3节 理想气体的压强和温度 第4节 能量均分定理 理想气体的内能 第5节 麦克斯韦-玻耳兹曼分布函数 第6节 分子的平均碰撞次数 平均自由程 第7节 偏离平衡态
第1节 热力学系统和平衡态
方程的另一表示
PV RT
1mol 任何气体有NA个分子： NA=6.023×1023 /mol
大学物理气体动理论ppt
第四章 气体动理论（ Kinetic theory of gases ）
热学（Heat）
热学是研究与热现象有关的规律的科学。
海 热现象是物质中大量分子无规则运动的集体表现。
大
大量分子的无规则运动称为热运动。
纳 热学的研究方法：
道
百 1.宏观法. 最基本的实验规律逻辑推理(运用数学) ------称为热力学。致
远
海南大学
第四章 气体动理论（ Kinetic theory of gases ） 教学目的和要求
1.了解气体动理学理论的基本观点；
2.了解麦克斯韦气体分子速率分布律和分子速率分布函数 海 的物理意义；掌握气体分子热运动的最概然速率、平均速率 大
和方均根速率的意义及其计算方法；
纳
3.掌握理想气体的平均平动动能与温度的关系，了解理 道
2）分子各方向运动概率均等
海儋 分子运动速度
vi
vixi
viy
j
viz k
大 宝
纳 州
各方向运动概率均等
百立
vx vy vz 0
道 岛 致生
x 川业
方向速度平方的平均值
v
2 x
1 N
vi2x
i
远根
各方向运动概率均等
v2x
v2y
v2z
1 v2 3
华海南热南带大农业学大学
第四章 气体动理论（ Kinetic theory of gases ）
海
第四章 气体动理论
大
纳
道
百 (Kinetic theory of gases) 致
川 远
海南大学
第四章 气体动理论（ Kinetic theory of gases ）
热学（Heat）
热学是研究与热现象有关的规律的科学。
海 热现象是物质中大量分子无规则运动的集体表现。
大
大量分子的无规则运动称为热运动。
纳 热学的研究方法：
道
百 1.宏观法. 最基本的实验规律逻辑推理(运用数学) ------称为热力学。致
远
海南大学
第四章 气体动理论（ Kinetic theory of gases ） 教学目的和要求
1.了解气体动理学理论的基本观点；
2.了解麦克斯韦气体分子速率分布律和分子速率分布函数 海 的物理意义；掌握气体分子热运动的最概然速率、平均速率 大
和方均根速率的意义及其计算方法；
纳
3.掌握理想气体的平均平动动能与温度的关系，了解理 道
2）分子各方向运动概率均等
海儋 分子运动速度
vi
vixi
viy
j
viz k
大 宝
纳 州
各方向运动概率均等
百立
vx vy vz 0
道 岛 致生
x 川业
方向速度平方的平均值
v
2 x
1 N
vi2x
i
远根
各方向运动概率均等
v2x
v2y
v2z
1 v2 3
华海南热南带大农业学大学
第四章 气体动理论（ Kinetic theory of gases ）
海
第四章 气体动理论
大
纳
道
百 (Kinetic theory of gases) 致
川 远
海南大学
第四章 气体动理论（ Kinetic theory of gases ）
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3 2kTN1
5 2
kT
2
4、两种不同的理想气体，若它们的最概然速率相等，则 它们的 （ A ） （A）平均速率相等，方均根速率相等; （B）平均速率相等，方均根速率不相等; （C）平均速率不相等，方均根速率相等; （D）平均速率不相等，方均根速率不相等。
5、气缸内盛有一定量氢气（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
解：(1) w 3 kT 8.281021 J 2
EK
Nw
N1
N
2
3 2
kT
4.14105 J
(2) p = n kT＝2.76×105 Pa
9
4、许多星球的温度达到108 K．在这温度下原子已经不 存在了，而氢核(质子)是存在的．若把氢核视为理想气 体，求：(1) 氢核的方均根速率是多少？ (2) 氢核的平均平动动能是多少电子伏特？
；氧气的密度
为1.30kg·m-3 ；分子的平均平动动能为6.21×10-21J
4、在定压下加热一定量的理想气体。若使其温度升高
时，它的体积增加了0.005倍，则气体原来的温度
是
200k
。
5、在室温下27℃，1mol氢气和1mol氧气的内能比 为 1:1 ；1g氢气和1g氧气的内能比为 16:1 .
（A）等压过程 （B）等温过程 （C）等体过程 （D）绝热过程
3、一容器内装N1个单原子和N2个双原 子理想气体分子，当混合系统平衡后，
温度为T，则系统内能为（C ）
（A）(N1
N2
)(3 2
kT
5 2
kT)
（B）
1 2
(N1
N2
)(3 2
kT
5 2
kT)
（C）
N1
3 2
kT
N2
5 2
kT
（D）N 2
性的表示一定量的某种理想气体不同 温度下的速率分布曲线,对应温度高的
f(v)
曲线是 (2) .若图中两条曲线定性的 (1)
(2)
表示相同温度下的氢气和氧气的速率 O
v
分布曲线,则表示氧气速率分布曲线的
是 (1) .
5
3、一容器内储有氧气，其压强为，温度为27.0℃，则气
体分子的数密度为 2.44×1025 m-3
一、选择题： 1、如图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,大容器装着氧气,小容器装着 氢气,当温度相同时,水银滴正好在细管中央,则此 时这两种气体中 ( B ) (A) 氢气的密度较大 （B）氧气的密度较大 （C）密度一样大 （D）密度大小无法判定
1
2、一定质量的理想气体，其内能E与体积V的变化关系 为一直线，如图，则此直线表示的物理过程为（ A ）
•（A） pV m （B） pV (kT ) •（C）pV (RT ) （D）pV (mT )
4
二、填空题 1、一打足气的自行车内胎，若在7℃时轮胎中空气
压强为4.0×105pa .则在温度变为37℃，轮胎内
空气的压强是 4.43105 pa 。（设内胎容积不 变）
2、如图所示两条曲线(1)和(2),分别定
率Z以及平均自由程 的变化情况是（ C ）
（A） Z和 都增大一倍
（B) Z和 都减为原来的一半
（C）Z 增大一倍，而 减为原来的一半
Z
（D）Z 减为原来的一半，而 增大一倍
3
• 6、若理想气体的体积为V，压强为P，温度为T， 一个分子的质量为m，k为玻尔兹曼常量，R为摩 尔气体常量，则该理想气体的分子数为 （ B）
2
10
=
2×2.09 ×102 8.31×10
=
5.03
5
8
结束 目录
3、 容积V＝1 m3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 400 K，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＝8.31 J·mol-1·K-1 )
6、在相同温度下，氢分子与氧分子的平均平动动能的
比值为 1
．
方均根速率的比值为 4 ．
6
三、计算题
1、求压强为1.013×105Pa、质量为2×10-3kg、容积 为1.54×10-3m3的氧气的分子的平均平动动能。
解：PV = Mm，RT
T
=
PVM mR
=1.013×105×1.54×10-3×
（普适气体常量R＝8.31 J·mol-1·K-1 ,1 eV＝1.6×10-19 J， 玻尔兹曼常量k＝1.38×10-23 J·K-1 )
解：(1) 由 v 2 1/ 2 3RT / M mol
而氢核 Mmol＝1×103 kg·mol1
v2 1/2 1.58106 m s1
(2) w 3 kT 1.29104 eV
32×10-3 2×10-3×8.31
=3×102 K
w
=
3 2
k
T=
3 2
×1.38×10-23×3×102
= 6.2×10-21 J
7
结束 目录
2、容器内储有1mol的某种气体，今从外界输入 2.09×102J的热量，测得其温度升高10K，求气体分子 的自由度。
解：
ΔE
=
i 2
RΔT
i
=
2ΔE RΔT
5 2
kT
2
4、两种不同的理想气体，若它们的最概然速率相等，则 它们的 （ A ） （A）平均速率相等，方均根速率相等; （B）平均速率相等，方均根速率不相等; （C）平均速率不相等，方均根速率相等; （D）平均速率不相等，方均根速率不相等。
5、气缸内盛有一定量氢气（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
解：(1) w 3 kT 8.281021 J 2
EK
Nw
N1
N
2
3 2
kT
4.14105 J
(2) p = n kT＝2.76×105 Pa
9
4、许多星球的温度达到108 K．在这温度下原子已经不 存在了，而氢核(质子)是存在的．若把氢核视为理想气 体，求：(1) 氢核的方均根速率是多少？ (2) 氢核的平均平动动能是多少电子伏特？
；氧气的密度
为1.30kg·m-3 ；分子的平均平动动能为6.21×10-21J
4、在定压下加热一定量的理想气体。若使其温度升高
时，它的体积增加了0.005倍，则气体原来的温度
是
200k
。
5、在室温下27℃，1mol氢气和1mol氧气的内能比 为 1:1 ；1g氢气和1g氧气的内能比为 16:1 .
（A）等压过程 （B）等温过程 （C）等体过程 （D）绝热过程
3、一容器内装N1个单原子和N2个双原 子理想气体分子，当混合系统平衡后，
温度为T，则系统内能为（C ）
（A）(N1
N2
)(3 2
kT
5 2
kT)
（B）
1 2
(N1
N2
)(3 2
kT
5 2
kT)
（C）
N1
3 2
kT
N2
5 2
kT
（D）N 2
性的表示一定量的某种理想气体不同 温度下的速率分布曲线,对应温度高的
f(v)
曲线是 (2) .若图中两条曲线定性的 (1)
(2)
表示相同温度下的氢气和氧气的速率 O
v
分布曲线,则表示氧气速率分布曲线的
是 (1) .
5
3、一容器内储有氧气，其压强为，温度为27.0℃，则气
体分子的数密度为 2.44×1025 m-3
一、选择题： 1、如图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,大容器装着氧气,小容器装着 氢气,当温度相同时,水银滴正好在细管中央,则此 时这两种气体中 ( B ) (A) 氢气的密度较大 （B）氧气的密度较大 （C）密度一样大 （D）密度大小无法判定
1
2、一定质量的理想气体，其内能E与体积V的变化关系 为一直线，如图，则此直线表示的物理过程为（ A ）
•（A） pV m （B） pV (kT ) •（C）pV (RT ) （D）pV (mT )
4
二、填空题 1、一打足气的自行车内胎，若在7℃时轮胎中空气
压强为4.0×105pa .则在温度变为37℃，轮胎内
空气的压强是 4.43105 pa 。（设内胎容积不 变）
2、如图所示两条曲线(1)和(2),分别定
率Z以及平均自由程 的变化情况是（ C ）
（A） Z和 都增大一倍
（B) Z和 都减为原来的一半
（C）Z 增大一倍，而 减为原来的一半
Z
（D）Z 减为原来的一半，而 增大一倍
3
• 6、若理想气体的体积为V，压强为P，温度为T， 一个分子的质量为m，k为玻尔兹曼常量，R为摩 尔气体常量，则该理想气体的分子数为 （ B）
2
10
=
2×2.09 ×102 8.31×10
=
5.03
5
8
结束 目录
3、 容积V＝1 m3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 400 K，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＝8.31 J·mol-1·K-1 )
6、在相同温度下，氢分子与氧分子的平均平动动能的
比值为 1
．
方均根速率的比值为 4 ．
6
三、计算题
1、求压强为1.013×105Pa、质量为2×10-3kg、容积 为1.54×10-3m3的氧气的分子的平均平动动能。
解：PV = Mm，RT
T
=
PVM mR
=1.013×105×1.54×10-3×
（普适气体常量R＝8.31 J·mol-1·K-1 ,1 eV＝1.6×10-19 J， 玻尔兹曼常量k＝1.38×10-23 J·K-1 )
解：(1) 由 v 2 1/ 2 3RT / M mol
而氢核 Mmol＝1×103 kg·mol1
v2 1/2 1.58106 m s1
(2) w 3 kT 1.29104 eV
32×10-3 2×10-3×8.31
=3×102 K
w
=
3 2
k
T=
3 2
×1.38×10-23×3×102
= 6.2×10-21 J
7
结束 目录
2、容器内储有1mol的某种气体，今从外界输入 2.09×102J的热量，测得其温度升高10K，求气体分子 的自由度。
解：
ΔE
=
i 2
RΔT
i
=
2ΔE RΔT