规范作业C17气体动理论.ppt

1气体动理论大学物理规范作业C（17）2一、选择题1.容器内存有1mol的某种气体，今从外界输入 209J热量，测得其温度升高10K，求该气体分子的自由度为【】。（A）3 （B)5 （C)6 (D)2解：容器的体积不变时候，从外界输入的能量全部转换为理想气体分子内能的增量。理想气体的内能是温度T的单值函数，并按自由度均分内能的增量为所以气体分子的自由度设气体分子的自由度为i，输入的热量全部转换为内能的增量，B 32.压强为p、体积为V的甲烷气体（CH4）的内能为：【】。（B）（C）（D）（A）解：理想气体的内能为CH4是多原子分子，由理想气体的状态方程4二、填空题1.在300K温度下，氢分子的方均根速率为_，平均动能为_；氦气分子的方均根速率为_，平均动能为_。解：氢的摩尔质量为210-3kg/mol,氦的摩尔质量为410-3kg/mol 氦气的平均动能 氢气的平均动能 52.图示相同温度下的氢气（）和一氧化碳（）的麦克斯韦速率分布曲线，则该温度下 的最概然速率为_，的最概然速率为 _。最概然速率氢气分子的最概然速率为：又因为：得534.5ms-12000ms-1解：63.已知某理想气体的方均根速度为414m/s，压强为1.013105Pa，则该气体的密度_。解：由压强公式可得74.水蒸汽分解为同温度的 ，也就是1摩尔的水蒸汽分解为1摩尔的氢气和0.5摩尔的氧气，若不计振动自由度，求过程内能的增量_。解：将分解前后的气体均视为理想气体，当其分子数一定时，内能只与温度有关。分解后，由于分子数增多，内能增大。水蒸气的自由度i=6，1mol温度为T的水分子的内能为：1mol的氢气（i=5）和0.5摩尔的氧气（i=5）在温度为T时的内能：所以 8计算1：在0与1个大气压下，空气、氧气与氮气的质量密度分别为1.293公斤/米3、1.429公斤/米3、1.251公斤/米3。假定空气中只有氧气和氮气两种气体，按质量计算空气中氮气所占的百分比。由道尔顿分压定律空气的压强是氧气和氮气的分压之和：设:空气中氮气分子质量为m1，粒子数密度为n1，氧气分子质量为m2，密度为n2空气的质量密度为氧气和氮气的质量密度之和用n表示混合气体的粒子数密度有9有：解出氮气分子的粒子数密度利用摩尔质量和分子质量的关系在n1的表示式中分子分母同乘NA,有10氮气分子数在空气中占的百分比为质量之比为112.有N个粒子,其速率分布函数为：（1）求常数a；（2）求速率大于 的粒子数；（3）求速率介于解：由归一化条件：之间的粒子的平均速率。12的粒子数的粒子数之间粒子的平均速率之间粒子的平均速率速率介于速率介于注：以上两小题亦可利用面积法求解。