大學(xué)物理學(xué)(第三版)趙近芳 第6章答案

1、1習(xí)題六61氣體在平衡態(tài)時有何特征氣體的平衡態(tài)與力學(xué)中的平衡態(tài)有何不同答：氣體在平衡態(tài)時，系統(tǒng)與外界在宏觀上無能量和物質(zhì)的交換；系統(tǒng)的宏觀性質(zhì)不隨時間變化力學(xué)平衡態(tài)與熱力學(xué)平衡態(tài)不同當(dāng)系統(tǒng)處于熱平衡態(tài)時，組成系統(tǒng)的大量粒子仍在不停地、無規(guī)則地運動著，大量粒子運動的平均效果不變，這是一種動態(tài)平衡而個別粒子所受合外力可以不為零而力學(xué)平衡態(tài)時，物體保持靜止或勻速直線運動，所受合外力為零62氣體動理論的研究對象是什么理想氣體的宏觀模型和微觀模型

2、各如何答：氣體動理論的研究對象是大量微觀粒子組成的系統(tǒng)是從物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)和分子運動論出發(fā)，運用力學(xué)規(guī)律，通過統(tǒng)計平均的辦法，求出熱運動的宏觀結(jié)果，再由實驗確認(rèn)的方法從宏觀看，在溫度不太低，壓強不大時，實際氣體都可近似地當(dāng)作理想氣體來處理，壓強越低，溫度越高，這種近似的準(zhǔn)確度越高理想氣體的微觀模型是把分子看成彈性的自由運動的質(zhì)點63何謂微觀量何謂宏觀量它們之間有什么聯(lián)系答：用來描述個別微觀粒子特征的物理量稱為微觀量如微觀粒子(原子、分子等

3、)的大小、質(zhì)量、速度、能量等描述大量微觀粒子(分子或原子)的集體的物理量叫宏觀量，如實驗中觀測得到的氣體體積、壓強、溫度、熱容量等都是宏觀量氣體宏觀量是微觀量統(tǒng)計平均的結(jié)果64計算下列一組粒子平均速率和方均根速率iN214682)sm(1??iV10.020.030.040.050.0解：平均速率2864215024083062041021?????????????????iiiNVNV7.2141890??1sm??方均根速率2864

4、2150240810620410212232222?????????????????iiiNVNV6.25?1sm??65速率分布函數(shù)的物理意義是什么試說明下列各量的物理意義(為分子數(shù)密度，)(vfn3610題610圖(a)是氫和氧在同一溫度下的兩條麥克斯韋速率分布曲線，哪一條代表氫題610圖(b)是某種氣體在不同溫度下的兩條麥克斯韋速率分布曲線，哪一條的溫度較高答：圖(a)中()表示氧，()表示氫；圖(b)中()溫度高122題610圖

5、611溫度概念的適用條件是什么溫度微觀本質(zhì)是什么答：溫度是大量分子無規(guī)則熱運動的集體表現(xiàn)，是一個統(tǒng)計概念，對個別分子無意義溫度微觀本質(zhì)是分子平均平動動能的量度612下列系統(tǒng)各有多少個自由度：(1)在一平面上滑動的粒子；(2)可以在一平面上滑動并可圍繞垂直于平面的軸轉(zhuǎn)動的硬幣；(3)一彎成三角形的金屬棒在空間自由運動解：()，()，()122336613試說明下列各量的物理意義（1）（2）（3）kT21kT23kTi2（4）（5）（6）R

6、TiMMmol2RTi2RT23解：()在平衡態(tài)下，分子熱運動能量平均地分配在分子每一個自由度上的能量均為1Tk21()在平衡態(tài)下，分子平均平動動能均為.2kT23()在平衡態(tài)下，自由度為的分子平均總能量均為.3ikTi2()由質(zhì)量為，摩爾質(zhì)量為，自由度為的分子組成的系統(tǒng)的內(nèi)能為.4MmolMiRTiMM2mol(5)摩爾自由度為的分子組成的系統(tǒng)內(nèi)能為.1iRTi2(6)摩爾自由度為的分子組成的系統(tǒng)的內(nèi)能，或者說熱力學(xué)體系內(nèi)，1摩爾分子