1热学习题解答
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
（氧气分子视为刚性分子,摩尔气体常量Ｒ=８．３1 (J·mｏｌ ·Ｋ )
2.计算下列一组粒子的平均速率、最概然速率和方均根速率:
粒子数N ２468２
速率v (ｍs－1)１0.０２0.030.０40.050.0
３.一容积为10cｍ3的电子管,当温度为30０K时，用真空泵把管内空气抽成压强为5×10－6mmＨg的高真空,问此时管内有多少个空气分子?这些空气分子的平均平动动能的总和是多少?平均转动动能的总和是多少？平均动能的总和是多少？(７6０mmＨg＝1.0１3×105Ｐa,空气分子可认为是刚性双原子分子)(波尔兹曼常量k=1.3８×10-23J／K)
（D）速率处在速率间隔v ～v 之内的分子平动动能之和。
6.一定量的某种理想气体若体积保持不变，则其平均自由程 和平均碰撞频率 与温度的关系是：
(A)温度升高, 减少而 增大。(B)温度升高, 增大而 减少。
(C)温度升高， 和 均增大。（Ｄ)温度升高， 保持不变而 增大。
二、填空题
1.某理想气体在温度为27℃和压强为1．０×１0 atm情况下，密度为11．3gm-３,则这气体的摩尔质量 =［摩尔气体常量R= 8.３1（J·mol ·K )]
2.一能量为10 eV的宇宙射线粒子,射入一氖管中，氖管内充有0.1mol的氖气，若宇宙射线粒子的能量全部被氖分子所吸收,则氖气温度升高了K。
[1eV= 1．６×1０ J，摩尔气体常数R=８.31（J·mol ·K )］
3.已知大气中分子数密度ｎ随高度ｈ的变化规律n=n exp[- ］，式中n 为h＝0处的分子数密度。若大气中空气的摩尔质量为 ，温度为Ｔ，且处处相同,并设重力场是均匀的，则空气分子数密度减少到地面的一半时的高度为。(符号eｘp[ ］,即e )
［１eV = 1.6×10 Ｊ，摩尔气体常数R＝８．31 (J·mol ·K )]
解：由 △T和 得
3. 。(符号eｘp［ ]，即e ）
解：由 得
4．当理想气体处于平衡态时,气体分子速率分布函数为 ，则分子速率处于最概然速率v 至∞范围内的概率 。
解：由 dv可知,速率 ~∞之间的分子数为
△
所以，
5．4９５ms-１。
解：由 得
所以,方均根速率
三、计算题
1.解: ，式中P为功率,则
2.解:平均速率为
最概然速率
方均根速率为
3.解:设管内总分子数为Ｎ.
由p＝nｋT＝ＮkT/Ｖ
(1）N=pＶ/ (ｋT）＝1.6１×１Biblioteka Baidu１2个.
（2)分子的平均平动动能的总和=（3／2)NkT=108Jﻩ
(3)分子的平均转动动能的总和= (2/2)NkT＝０.667×108Ｊ
(A) 1/2(Ｂ) 5/3(Ｃ) 5／6（D)３/10
3.在容积V=4×１0 m3的容器中,装有压强p=５×１0 Pａ的理想气体，则容器中气分子的平均平动动能总和为：
(A）2J（B) 3J（C）5Ｊ（Ｄ) 9J
4.若在某个过程中，一定量的理想气体的内能E随压强p的变化关系为一直线（其延长线过Ｅ~ｐ图的原点),则该过程为
第二篇热学
第一章温度
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种气体分子数密度为3ｎ1，则混合气体的压强p为
（A）3p1ﻩ（Ｂ）４p1ﻩ(C)5p1（Ｄ)６ｐ1
２.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为玻尔兹曼常数,R为摩尔气体常数，则该理想气体的分子数为：
(A） ﻩ（B) (C） (D)
二、填空题
1.定体气体温度计的测温气泡放入水的三相点管的槽内时，气体的压强为
。用此温度计测量３73.１５K的温度时，气体的压强是，当气体压强是
时，待测温度是ｋ,0C。
三、计算题
1.一氢气球在200C充气后，压强为１.2atm，半径为1.5ｍ。到夜晚时,温度降为1０0C，气球半径缩为1.4m,其中氢气压强减为1.1 atm。求已经漏掉了多少氢气？
第1章温度习题答案
选择题1．D2.B
二、填空题１.
三、计算题
1.解:漏掉的氢气的质量
第２章气体分子动理论答案
一、选择题
1. B解:两种气体开始时p、V、Ｔ均相同,所以摩尔数也相同。
现在等容加热 △T，
由题意 △T= 6 J
所以 △Ｔ= 。
２.Ｃ解:由
所以,
根据内能公式 得二者内能之比为
3.B解：一个分子的平均平动动能为 容器中气体分子的平均平动动能总和为
４．当理想气体处于平衡态时,气体分子速率分布函数为 ，则分子速率处于最概然速率v 至∞范围内的概率 。
5.某气体在温度为T＝2７3 K时，压强为p＝１.0×10 atｍ,密度 ＝1．24×10 ｋgm-3,则该气体分子的方均根速率为。
三、计算题
1.一超声波源发射声波的功率为10Ｗ。假设它工作10 s，并且全部波动能量都被1mol氧气吸收而用于增加其内能,问氧气的温度升高了多少？
＝3(J)。
4.C
解:由 ,
可见只有当V不变时,E~p才成正比。
5.D
解：因为 dｖ，所以 d dN
表示在 ~ 速率间隔内的分子平动动能之和。
6.Ｄ
解：由 体积不变时ｎ不变,而 ∝ ,
所以,当T增大时, 不变而 增大。
二、填空题
１.２7.8×10-3kgmol－1
解:由 可得摩尔质量为
2．1.2８×1０-７K。
(Ａ)等温过程(B)等压过程
(C)等容过程(Ｄ)绝热过程
5.若 为气体分子速率分布函数,N为分子总数,ｍ为分子质量，则 dv的物理意义是:
(A)速率为v 的各分子的总平均动能与速率为v 的各分子的总平均动能之差。
(B）速率为v 的各分子的总平动动能与速率为v 的各分子的总平动动能之和。
(C)速率处在速率间隔v ~ v 之内的分子的平均平动动能。
第二章气体分子动理论
一、选择题
1．两个相同的容器,一个盛氢气，一个盛氦气（均视为刚性分子理想气体),开始时它们的压强和温度都相等。现将6Ｊ热量传给氦气,使之升高到一定温度。若使氦气也升高同样的温度，则应向氦气传递热量：
(Ａ) 6J(B) 10Ｊ(C) 12(D) 5J
2.在标准状态下,若氧气(视为刚性双原子分子的理想气体)和氦气的体积比 ,则其内能之比 为：
(4)分子的平均动能的总和＝ （5/2)NkT=1.67×１0８J
2.计算下列一组粒子的平均速率、最概然速率和方均根速率:
粒子数N ２468２
速率v (ｍs－1)１0.０２0.030.０40.050.0
３.一容积为10cｍ3的电子管,当温度为30０K时，用真空泵把管内空气抽成压强为5×10－6mmＨg的高真空,问此时管内有多少个空气分子?这些空气分子的平均平动动能的总和是多少?平均转动动能的总和是多少？平均动能的总和是多少？(７6０mmＨg＝1.0１3×105Ｐa,空气分子可认为是刚性双原子分子)(波尔兹曼常量k=1.3８×10-23J／K)
（D）速率处在速率间隔v ～v 之内的分子平动动能之和。
6.一定量的某种理想气体若体积保持不变，则其平均自由程 和平均碰撞频率 与温度的关系是：
(A)温度升高, 减少而 增大。(B)温度升高, 增大而 减少。
(C)温度升高， 和 均增大。（Ｄ)温度升高， 保持不变而 增大。
二、填空题
1.某理想气体在温度为27℃和压强为1．０×１0 atm情况下，密度为11．3gm-３,则这气体的摩尔质量 =［摩尔气体常量R= 8.３1（J·mol ·K )]
2.一能量为10 eV的宇宙射线粒子,射入一氖管中，氖管内充有0.1mol的氖气，若宇宙射线粒子的能量全部被氖分子所吸收,则氖气温度升高了K。
[1eV= 1．６×1０ J，摩尔气体常数R=８.31（J·mol ·K )］
3.已知大气中分子数密度ｎ随高度ｈ的变化规律n=n exp[- ］，式中n 为h＝0处的分子数密度。若大气中空气的摩尔质量为 ，温度为Ｔ，且处处相同,并设重力场是均匀的，则空气分子数密度减少到地面的一半时的高度为。(符号eｘp[ ］,即e )
［１eV = 1.6×10 Ｊ，摩尔气体常数R＝８．31 (J·mol ·K )]
解：由 △T和 得
3. 。(符号eｘp［ ]，即e ）
解：由 得
4．当理想气体处于平衡态时,气体分子速率分布函数为 ，则分子速率处于最概然速率v 至∞范围内的概率 。
解：由 dv可知,速率 ~∞之间的分子数为
△
所以，
5．4９５ms-１。
解：由 得
所以,方均根速率
三、计算题
1.解: ，式中P为功率,则
2.解:平均速率为
最概然速率
方均根速率为
3.解:设管内总分子数为Ｎ.
由p＝nｋT＝ＮkT/Ｖ
(1）N=pＶ/ (ｋT）＝1.6１×１Biblioteka Baidu１2个.
（2)分子的平均平动动能的总和=（3／2)NkT=108Jﻩ
(3)分子的平均转动动能的总和= (2/2)NkT＝０.667×108Ｊ
(A) 1/2(Ｂ) 5/3(Ｃ) 5／6（D)３/10
3.在容积V=4×１0 m3的容器中,装有压强p=５×１0 Pａ的理想气体，则容器中气分子的平均平动动能总和为：
(A）2J（B) 3J（C）5Ｊ（Ｄ) 9J
4.若在某个过程中，一定量的理想气体的内能E随压强p的变化关系为一直线（其延长线过Ｅ~ｐ图的原点),则该过程为
第二篇热学
第一章温度
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种气体分子数密度为3ｎ1，则混合气体的压强p为
（A）3p1ﻩ（Ｂ）４p1ﻩ(C)5p1（Ｄ)６ｐ1
２.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为玻尔兹曼常数,R为摩尔气体常数，则该理想气体的分子数为：
(A） ﻩ（B) (C） (D)
二、填空题
1.定体气体温度计的测温气泡放入水的三相点管的槽内时，气体的压强为
。用此温度计测量３73.１５K的温度时，气体的压强是，当气体压强是
时，待测温度是ｋ,0C。
三、计算题
1.一氢气球在200C充气后，压强为１.2atm，半径为1.5ｍ。到夜晚时,温度降为1０0C，气球半径缩为1.4m,其中氢气压强减为1.1 atm。求已经漏掉了多少氢气？
第1章温度习题答案
选择题1．D2.B
二、填空题１.
三、计算题
1.解:漏掉的氢气的质量
第２章气体分子动理论答案
一、选择题
1. B解:两种气体开始时p、V、Ｔ均相同,所以摩尔数也相同。
现在等容加热 △T，
由题意 △T= 6 J
所以 △Ｔ= 。
２.Ｃ解:由
所以,
根据内能公式 得二者内能之比为
3.B解：一个分子的平均平动动能为 容器中气体分子的平均平动动能总和为
４．当理想气体处于平衡态时,气体分子速率分布函数为 ，则分子速率处于最概然速率v 至∞范围内的概率 。
5.某气体在温度为T＝2７3 K时，压强为p＝１.0×10 atｍ,密度 ＝1．24×10 ｋgm-3,则该气体分子的方均根速率为。
三、计算题
1.一超声波源发射声波的功率为10Ｗ。假设它工作10 s，并且全部波动能量都被1mol氧气吸收而用于增加其内能,问氧气的温度升高了多少？
＝3(J)。
4.C
解:由 ,
可见只有当V不变时,E~p才成正比。
5.D
解：因为 dｖ，所以 d dN
表示在 ~ 速率间隔内的分子平动动能之和。
6.Ｄ
解：由 体积不变时ｎ不变,而 ∝ ,
所以,当T增大时, 不变而 增大。
二、填空题
１.２7.8×10-3kgmol－1
解:由 可得摩尔质量为
2．1.2８×1０-７K。
(Ａ)等温过程(B)等压过程
(C)等容过程(Ｄ)绝热过程
5.若 为气体分子速率分布函数,N为分子总数,ｍ为分子质量，则 dv的物理意义是:
(A)速率为v 的各分子的总平均动能与速率为v 的各分子的总平均动能之差。
(B）速率为v 的各分子的总平动动能与速率为v 的各分子的总平动动能之和。
(C)速率处在速率间隔v ~ v 之内的分子的平均平动动能。
第二章气体分子动理论
一、选择题
1．两个相同的容器,一个盛氢气，一个盛氦气（均视为刚性分子理想气体),开始时它们的压强和温度都相等。现将6Ｊ热量传给氦气,使之升高到一定温度。若使氦气也升高同样的温度，则应向氦气传递热量：
(Ａ) 6J(B) 10Ｊ(C) 12(D) 5J
2.在标准状态下,若氧气(视为刚性双原子分子的理想气体)和氦气的体积比 ,则其内能之比 为：
(4)分子的平均动能的总和＝ （5/2)NkT=1.67×１0８J