大学物理下气体动理论答案(马文蔚版)
气体动理论
一、选择题
1、 两瓶不同摩尔质量的理想气体，温度和压强相同，体积不同，则分子数密度n ，单位体积气体分子总平动动能（E K /V ），气体质量密度ρ，分别有如下关系： ［ B ］
A 、n 不同，（E K /V ）不同，ρ不同
B 、n 相同，（E K /V ）相同，ρ不同
C 、n 不同，（E K /V ）不同，ρ相同
D 、n 相同，（
E K /V ）相同，ρ相同
2、 在一封闭的容器中，储有三种理想气体A 、B 、C ，处于平衡状态，它们的分子数密度分别为n 、2n 和3n ，且已知A 种气体产生的压强为P ，则混合气体的压强为：
A 、3P
B 、4P
C 、5P
D 、6P ［ D ］
3、 1mo1单原子理想气体从0℃升温到100℃，内能的增量约为
A 、12.3J
B 、20.50J
C 、1.25×103J
D 、2.03×103J ［ C ］
4、 f(V P )表示速率在最可几速率V P 附近单位速率区间内的分子数占总分子数的百分比，那么，当气体的温度降低时，下述说法正确的是：
A 、V P 变小，而?(V P )不变
B 、V P 和? (V P )都变小
C 、V P 变小，而? (V P )变大
D 、V P 不变，而? (V P )变大 [ C ]
二、填空题
5、 当氢气和氦气的压强，体积和温度都相同时，求它们的.内能比 5:3 。
6、 图示曲线为处于同一温度T 时氦（原子量4）、氖（原子量20）和氩（原子量40）三种气体分子的速率分布曲线。
曲线（a ）是 氩 分子的速率分布曲线；
曲线（c ）是 氦 分子的速率分布曲线；
7、 在平衡状态下，已知理想气体分子的麦克斯韦速率分布函数为f (v )、分子质量为m 、最概然速率为v p ，试说明下列各式的物理意义：
(1)
()?∞p f v v v d 表示 分子在速率区间p v →∞ 的分子数在总分子数中占的百分率 ； (2) ()v v v d 2
102f m ?∞
表示 分子平动动能的平均值 ． 8、 容积为V 的容器内，同时盛有质量为M 1和质量为M 2的两种单原子分子的理想气体，已知此混合气体处于平衡状态时它们的内能相等，且均为E ．则混合气体压强P ＝
43E V ； 三、计算题
9、 一瓶氢气和一瓶氧气温度相同，若氢气分子的平均平动动能为J 2110
21.6-?，试求： （1）氧气分子的平均平动动能和方均根速率。
（2）氧气的温度。
解：2213 6.21102
O K E kT -==? (a)
(b)(c) v
f (v )
483.4/
m s
==
2
300
3
k
E
T K
k
==
10、水蒸气分解为同温度T的氢气和氧气时，当不计振动自由度时，求此过程中内能的增
量．（H2O →H2＋
2
1
O2）
解：设水蒸气为1mol，则：H2O →H2＋
2
1
O2
2
6
(H O)3
22
i
E RT RT RT
===
2
5
(H)
22
i
E RT RT
==
2
1155
(O)
22224
i
E RT RT RT
===
222
(H)(O)(H O)
55
3
24
3
4
E E E E
RT RT RT
RT
∴?=+-
=+-
=