章温度和气体动理论专业知识讲座.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。,16-1,麦克斯韦速率分布曲线如图所示，图中,A,，,B,两部分面积相等，,则该图表示,D,（,A,）为最概然速率,（,B,）为平均速率,（,C,）为方均根速率,（,D,）速率大于和小于,v,0,的分子数各占一半,A,B,O,一个平衡态,；,16-2,、在,P-V,图上的一点代表系统,一条光滑的曲线代表,由一系列平衡态组成的准静态过程,。,16-3,、两瓶不同类型的理想气体，它们的温度和压强相同，但体积不同，则分子数密度,；,气体的质量密度,；单位体积内气体分子的平均动能为：,相同,不同,（不同）,16-4,、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,为玻耳兹曼常数，该理想气体的分子数为：,解：由状态方程：,16-5,、质量相同的氢气和氦气，温度相同，则氢气和氦气的内能之比为,；氢分子与氦分子的平均动能之比为,；氢分子与氦分子的平均平动动能之比为,。,1,（,2,）,（,3,）,（,1,）,16-6,、容器内有一摩尔的双原子分子理想气体，气体的摩尔质量为,，内能为,E,，则气体的温度,T=,，分子的最可积速率,v,p,=,，分子的平均速率,=,。,（,2,）,（,1,）,（,3,）,16-7,、已知,f(v),为麦克斯韦速率分子函数，,N,为分子总数，则速率大于,100m/s,的分子数目的表达式为：,速率大于,100m/s,的分子数目占分子总数的百分比的表达式为：,速率大于,100 m/s,的分子的平均速率的表达式,16-8,、试指出下列各量的物理意义,（,1,）,k T/2,；（,2,）,3kT/2 ;(3)ikT/2,（,1,）温度为,T,的平衡态下，气体分子每个自由度的平均动能。,（,2,）温度为,T,的平衡态下，气体分子的平均平动动能,或：温度为,T,的平衡态下，单原子气体分子的平均总动能。,（,3,）温度为,T,的平衡态下，气体分子的平均总动能。,16-9,将,1mol,氧气从,27,加热到,37,，其内能增加了多少？分子的平均平动动能变化了多少？,解：氧气为双原子分子，,则内能增量为,分子的平均平动动能为,其增量为,16-10,、氧气钢瓶体积为,10,升，充氧气后在,27,o,C,时压强为,20,个大气压，试求瓶内贮存有多少氧气？现高空中使用这些氧气，高空空气为,0.50,个大气压，温度为,-23,o,C,，试问这时钢瓶可提供在高空使用的氧气是多少升？,解：,16-11,、设想每秒有,10,23,个氧分子以,500m/s,的速度沿着与器壁法线成,30,o,角的方向撞在面积为,2,10,-4,m,2,的器壁上，求这群分子作用在器壁上的压强。,解：一个氧分子每秒对器壁的冲量：,N,个氧分子每秒对器壁的冲量：,16-12,、一绝热密封容器体积为,0.01m,3,，以,100m/s,的速度匀速直线运动，容器中有,200g,的氢气，当容器突然停止时，氢气的温度、压强各增加多少？,解：运动突然停止时，动能变化导致内能变化：,由，,16-13,容积为,1.010,-3,m,3,的容器中有内能为,5.010,2,J,的刚性双原子分子理想气体，求：气体的压强；,设分子总数为,4.810,22,个，求分子的平均平动动能及气体的温度；,解：（,1,）由,和,可得气体压强,（,2,）,16-14,真空管的线度为,10,-2,m,，真空度为,1.2,10,-3,Pa,，设空气分子的有效直径为,3,10,-10,m,，摩尔质量为,29,10,-3,kg,求在,27,时真空管中空气的分子数密度、平均碰撞频率和平均自由程,解：空气的分子数密度为,故平均自由程即为真空管线度：,平均碰撞频率为,=,46788,(s,-1,),=,2.910,17,(m,-3,),=,8.6,(m),远大于真空管线度,16-15,麦克斯韦速率分布律 ，,求速率倒数的平均值，并给出它与速率的平均值的关系,解：,速率的平均值,可得：,