气体分子动理论习题解
[ C]
二 填空题
11.在容积为10-2 m3 的容器中,装有质量100 g 的气体,若气体分子的方均根
速率为200 m • s-1,则气体的压强为__1_._3_3___1__0_5_P__a__.
12.三个容器内分别贮有1 mol氦(He)、 1 mol氢(H2)和1 mol氨(NH3)(均视为刚性分 子的理想气体).若它们的温度都升高1 K,则三种气体的内能的增加值分别为:(普 适气体常量R=8.31 J·mol -1·K -1)
(C) 具有速率v的分子数.
(D) 速率分布在v附近的单位速率间隔中的分子数.
[B ]
9.设某种气体的分子速率分布函数为f(v),则速率在v 1─v 2区间内的分子的平均速
率为
(A)
v 2 vf v dv v1
(B) v v2 vf v dv v1
(C) v2 vf vd v/ v1
v2 f v dv
(B) vp1 > vp2, f(vp1)< f(vp2).
(C) vp1 < vp2, f(vp1)> f(vp2).
(D) vp1 < vp2, f(vp1)< f(vp2).
[B]
8.速率分布函数f(v)的物理意义为:
(A) 具有速率v的分子占总分子数的百分比.
(B) 速率分布在v附近的单位速率间隔中的分子数占总分子数的百分比.
v1
(D)
v2 f v dv /
v1
f v dv
0
[C ]
10.气缸内盛有一定量的氢气(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率和平均自由程的变化情况是:
(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 为原来的一半.
(D) Z 减为原来的一半而 增大一倍.
度相同时,水银滴静止于细管中央,则此时这两种气体中
(A) 氧气的密度较大. (B) 氢气的密度较大.H2
O2
(C) 密度一样大. (D) 那种的密度较大是无法判断的. [ A ]
4.一瓶氦气和一瓶氮气密度相同,分子平均平动动能相同,
而且它们都处于平衡状态,则它们
(A) 温度相同、压强相同.
(B) 温度、压强都不相同.
氦:△E= 12.5J ;
氢:△E= 20.8J ;
氨:△E= 24.9J .
Hale Waihona Puke 13.有一瓶质量为M的氢气(视作刚性双原子分子的理想气体),温度为T,则氢
分子的平均平动动能为__3__/ _2_k_T__,氢分子的平均动能为__5_/_2__k_T__,该
瓶氢气的内能为__5M__R_T_/_2_M__mo_l _________. 14.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)
(2) 画有阴影的小长条面积表示
f(v)
速率在 v v v 范围内的分子数占总分子数的百分比. (3) 分布曲线下所包围的面积表示
Ⅰ Ⅱ
速率在 0 范围内的分子数占总分子数的百分比. O v v+v
v
三 计算题
16.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:
(C) 温度相同,但氦气的压强大于氮气的压强.
(D) 温度相同,但氦气的压强小于氮气的压
强.
[ C]
5.温度、压强相同的氦气和氧气,它们分子的平均动能和平
有如下关系:
(A) 和都相等.
(B) 相等,而不相等.
(C) 相等,而不相等. (D) 和都不相等. [ C]
6.设图示的两条曲线分别表示在相同温度下氧气
同,而方均根速率之比为
v
2 A
1/ 2
:
v
2 B
1/ 2
:
v
2 C
1/ 2=1∶2∶4,则其压强之
比 Pa:Pb:pc为:
(A) 1∶2∶4. (B) 1∶4∶8.
(C) 1∶4∶16. (D) 4∶2∶1.
[C ]
3.如图所示,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,大容器装有氧气,小容器装有氢气. 当温
和氢气分子的速率分布曲线;令
vp
和
O2
vp
分
H2
别表示氧气和氢气的最概然速率,则
(A) 图中a表示氧气分子的速率分布曲线;
(vp )o2 /(vp )H2 4
f(v)
a
(B) 图中a表示氧气分子的速率分布曲线; b
(vp )o2 /(vp )H2 1/ 4
O
v
(C) 图中b表示氧气分子的速率分布曲线;
(D)图中(vbp )表o2 示/(v氧p )气H2分子1/的4速率分布曲线;
(vp )o2 /(vp )H2 4
[B]
7.已知一定量的某种理想气体,在温度为T1与T2时的分子最概然速率分别为
vp1和vp2,分子速率分布函数的最大值分别为f(vp1)和f(vp2).若T1>T2,则
(A) vp1 > vp2, f(vp1)> f(vp2).
三种气体分子的速率分布曲线。其中
f (v)
曲线(a)是 氩 气分子的速率分布曲线; 曲线(c)是 氦 气分子的速率分布曲线;
(a) (b) (c)
15. 图示的两条曲线分别表示氦、氧两种气体在相同温度T时
分子按速率的分布,其中 : (1) 曲线 I 表示 氧 气分子的速率分布曲线;
v
曲线 II表示 氩 气分子的速率分布曲线.
J.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. (阿伏伽德罗常量NA=6.022×1023 mol-1,玻尔兹曼常量k=1.38×10-23 J·K-1)
气体动理论
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种气体的分子数密度为3 n1,则混
合气体的压强p为
(A) 3 p1.
(B) 4 p1.
(C) 5 p1.
(D) 6 p1.
[D]
2.三个容器A、B、C中装有同种理想气体,其分子数密度n相
(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 )
3 kT 8.281021 J
2
Ek
N
( N1
N2)
3 kT 2
4.14105 J
p nkT 2.76 105 Pa
17.一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 = 6.21×10-21