《大学物理》第8章气体动理论练习题及答案练习1一、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3n1，则混合气体的压强p为( )A. 3p1;B. 4p1;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为玻尔兹曼常量，R为普适气体常量，则该理想气体的分子数为( )A. pVm⁄； B. pVkT⁄； C. pV RT⁄； D. pV mT⁄。

3. 一定量某理想气体按pV2=恒量的规律膨胀，则膨胀后理想气体的温度( )A. 将升高；B. 将降低；C. 不变；D. 升高还是降低，不能确定。

二、填空题1. 解释下列分子动理论与热力学名词：(1) 状态参量：；(2) 微观量：；(3) 宏观量：。

2. 在推导理想气体压强公式中，体现统计意义的两条假设是：(1) ；(2) 。

练习2一、选择题1. 一个容器内贮有1摩尔氢气和1摩尔氦气，若两种气体各自对器壁产生的压强分别为p 1和p 2，则两者的大小关系是 ( )A. p 1>p 2；B. p 1<p 2；C. p 1=p 2；D. 不能确定。

2. 两瓶不同种类的理想气体，它们的温度和压强都相同，但体积不同，则单位体积内的气体分子数为n ，单位体积内的气体分子的总平动动能为E k V ⁄，单位体积内的气体质量为ρ，分别有如下关系 ( )A. n 不同，E k V ⁄不同，ρ不同；B. n 不同，E k V ⁄不同，ρ相同；C. n 相同，E k V ⁄相同，ρ不同；D. n 相同，E k V ⁄相同，ρ相同。

3. 有容积不同的A 、B 两个容器，A 中装有刚体单原子分子理想气体，B 中装有刚体双原子分子理想气体，若两种气体的压强相同，那么，这两种气体的单位体积的内能E A 和E B 的关系( )A. E A <E B ；B. E A >E B ；C. E A =E B ；D.不能确定。

4. 压强为p 、体积为V 的氢气（视为刚性分子理想气体）的内能为 ( )A. 5 2pV ；B. 3 2pV ；C. pV ；D. 1 2pV 。

二、填空题1. 理想气体微观模型(分子模型)的主要内容是：(1)__ ___；(2)__ ___；(3)__ _________．2. 在容积为10−2m 3的容器中，装有质量100g 的气体，若气体分子的方均根速率为200m ∙s −1，则气体的压强为_ ___________3. 下面给出理想气体的几种状态变化的关系，在变化过程中，指出那个物理量是不变的：(1) pdV =M M mol RdT 不变的是 。

RdT不变的是。

(2) Vdp=MM mol(3) pdV+Vdp=0不变的是。

4. 三个容器内分别贮有1mol氦(H e)、1mol氢(H2)和H e氨(NH3)(均视为刚性分子的理想气体)．若它们的温度都升高1K，则三种气体的内能的增加值分别为：(普适气体常量R=8.31J∙mol−1∙K−1)氦：ΔE=；氢：ΔE=；氨：ΔE=。

5. 有一瓶质量为m′、摩尔质量为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__ _________，氢分子的平均动能为___ _______，该瓶氢气的内能为_________________。

6. 理想气体分子的平均平动动能ε̅k与热力学温度T的关系式是___________，此式所揭示的气体温度的统计意义是___________ _______________。

7. . 根据能量按自由度均分原理，设气体分子为刚性分子，分子自由度数为i，则当温度为T时，(1)一个分子的平均动能为__ __．(2)一摩尔氧气分子的转动动能总和为_ ______．10. 分子热运动自由度为i的一定量刚性分子理想气体，当其体积为V、压强为p时，其内能E=____________________。

三、计算题1. 容积V=1m3的容器内混有N1=1.0×1025个氢气分子和N2=1.0×1025个氧气分子，混合气体的温度为400K，求：(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)。

练习3一、选择题1. 两容器内分别盛有氢气和氦气，若它们的温度和质量分别相等，则( )A. 两种气体分子的平均平动动能相等；B. 两种气体分子的平均动能相等；C. 两种气体分子的平均速率相等；D. 两种气体的内能相等。

2. 设v̅代表气体分子运动的平均速率，v p代表气体分子运动的最概然速率，(v2̅̅̅)12代表气体分子运动的方均根速率。

处于平衡状态下理想气体，三种速率关系为( )A. (v2̅̅̅)12=v̅=v p；B. v̅=v p<(v2̅̅̅)12；C. v p<v̅<(v2̅̅̅)12；D. v p>v̅>(v2̅̅̅)12。

3. 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v p1和v p2，分子平均速率分别为v̅1和v̅2。

若T1>T2，则( )A. v p1>v p2, v̅1>v̅2；B. v p1>v p2, v̅1<v̅2；C. v p1<v p2, v̅1>v̅2；D. v p1<v p2, v̅1<v̅2。

4. 两种不同的理想气体，若它们的最概然速率相等，则它们的( )A. 平均速率相等，方均根速率相等；B. 平均速率相等，方均根速率不相等；C. 平均速率不相等，方均根速率相等；D. 平均速率不相等，方均根速率不相等。

5. 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( )A. v0为最概然速率；B. v0为平均速率；C. v0为方均根速率；D. 速率大于和小于v0的分子数各占一半。

6. 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；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。

7. 已知氢气与氧气的温度相同，请判断下列说法正确的是( )A. 氧分子的质量比氢分子大，所以氧气的压强一定大于氢气的压强；B. 氧分子的质量比氢分子大，所以氧气的密度一定大于氢气的密度；C. 氧分子的质量比氢分子大，所以氢分子的速率一定比氧分子的速率大；D. 氧分子的质量比氢分子大，所以氢分子的方均根速率一定比氧分子的方均根速率大。

二、填空题1. 在无外力场作用的条件下，处于平衡态的气体分子按速度分布的规律，可用___ _____________分布律来描述。

2. 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。

其中曲线（a ）是 气分子的速率分布曲线； 曲线（b ）是 气分子的速率分布曲线；曲线（c ）是 气分子的速率分布曲线；3. 现有两条气体分子速率分布曲线(1)和(2)，如图所示：若两条曲线分别表示同一种气体处于不同的温度下的速率分布，则曲线_____表示气体的温度较高。

若两条曲线分别表示同一温度下的氢气和氧气的速率分布，则曲线_ __表示的是氧气的速率分布。

4. 一个容器内有摩尔质量分别为M mol1和M mol2的两种不同的理想气体1和2，当此混合气体处于平衡状态时，1和2两种气体分子的方均根速率之比是____ ___。

5. 设气体分子服从麦克斯韦速率分布律，v̅代表平均速率，Δv 为一固定的速率区间，则速率在 v̅到v̅+Δv 范围内的分子数占分子总数的百分率随气体的温度升高而_________(增加、降低或保持不变)。

6. 关于麦克斯韦气体分子速率分布函数f(v)物理意义是；f(v)v 的物理意义 ；Nf(v)v 的物理意思 ；∫Nf(v)dv v2v 1的物理意义 ； ∫Nf(v)dvv 2v 1N 的物理意义 。

7. 分子的有效直径的数量级是。

8. 如图，在麦克斯韦气体分子分布图中v p表示的是速率，表示的物理意思是；面积∆S表示的物理意思是。

p一、选择题1. 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Z和平均自由程λ的变化情况是( )A. Z和λ都增大一倍；B. Z和λ都减为原来的一半；C. Z增大一倍而λ减为原来的一半；D. Z减为原来的一半而λ增大一倍。

2. 一定量的理想气体，在温度不变的条件下，当体积增大时，分子的平均碰撞频率Z和平均自由程λ的变化情况是( )A. Z减小而λ不变；B. Z减小而λ增大；C. Z增大而λ减小；D. Z不变而λ增大。

3. 一定量的理想气体，在温度不变的条件下，当压强降低时，分子的平均碰撞频率Z和平均自由程λ的变化情况是( )A. Z和λ都增大；B. Z和λ都减小；C. Z增大而λ减小；D. Z减小而λ增大。

4. 一定量的理想气体，在体积不变的条件下，当温度降低时，分子的平均碰撞频率Z和平均自由程λ的变化情况是( )A. Z减小，但λ不变；B. Z不变，但λ减小；C. Z和λ都减小；D. Z和λ都不变。

5. 一定量的理想气体，在体积不变的条件下，当温度升高时，分子的平均碰撞频率Z和平均自由程λ的变化情况( )A. Z增大，但λ不变；B. Z不变，但λ增大；C. Z和λ都增大；D. Z和λ都不变。

练习1一、选择题1. D2. B3. B二、填空题1. (1) 描述物体状态的物理量，称为状态参量（如热运动状态的参量为P 、V 、T ）；(2) 表征个别分子状况的物理量（如分子的大小、质量、速度等）称为微观量；(3) 表征大量分子集体特性的物理量（如p 、V 、T 、C_V 等）称为宏观量。

2. (1) 沿空间各方向运动的分子数目相等；(2) v x 2̅̅̅=v y 2̅̅̅=v z 2̅̅̅练习2一、选择题1. C2. C3. A4. A二、填空题1. (1) 气体分子的大小与气体分子之间的距离比较，可以忽略不计；(2) 除了分子碰撞的一瞬间外，分子之间的相互作用力可以忽略；(3) 分子之间以及分子与器壁之间的碰撞是完全弹性碰撞。

2. 1.33×105Pa3. (1) 等压 (2) 等体 (3) 等温4. 12.5J20.8J24.9J5. 32kT52kT m′M52kT6. ε̅k=32kT气体的温度是分子平均平动动能的量度7. 12ikT RT8. 12ipV三、计算题解：(1) 单个气体分子的平均平动动能：ω̅=32kT=8.28×10−21J气体分子的平动动能总和为：E K=Nω̅=(N1+N2)32kT=4.14×105J(2) 混合气体的压强：p=nkT=2.76×105Pa练习3一、选择题1. A2. C3. A4. A5.D6. B7. D二、填空题1. 麦克斯韦气体分子速率分布律2. 氩氖氦3. (2) (1)4. √M mol2M mol1⁄5. 降低6. 表示在温度为T的平衡状态下，速率在v附近单位速率区间的分子数占总分子数数的百分比；表示速率v→v+dv区间的分子数占总分子数的百分比；表示速率在v→v+dv内的分子数；表示速率位于v1→v2区间的分子数；表示速率位于v1→v2区间的分子数占总分子数的百分比7. 10−10m8. 最概然；在一定的温度下，在0∼+∞整个速率区间范围内，v p附近单位速率区间内的分子数占总分子数的概率最大；表示速率v→v+dv区间的分子数占总分子数的百分比练习3一、选择题1. C2. B3. D4. A5.A。