大學(xué)物理答案第6章

1、1第六章第六章氣體動(dòng)理論氣體動(dòng)理論6－1一容積為10L的真空系統(tǒng)已被抽成1.0105mmHg的真空，初態(tài)溫度為20℃。為了提高其真空度，將它放在300℃的烘箱內(nèi)烘烤，使器壁釋放出所吸附的氣體，如果烘烤后壓強(qiáng)為1.0102mmHg，問器壁原來吸附了多少個(gè)氣體分子解：由式，有nkTp?32023521068.15731038.176010013.1100.1mkTpn個(gè)???????????因而器壁原來吸附的氣體分子數(shù)為個(gè)183201068

2、.110101068.1?????????nVN6－2一容器內(nèi)儲(chǔ)有氧氣，其壓強(qiáng)為1.01?105Pa，溫度為27℃，求：（l）氣體分子的數(shù)密度；（2）氧氣的密度；（3）分子的平均平動(dòng)動(dòng)能；（4）分子間的平均距離。（設(shè)分子間等距排列）分析：分析：在題中壓強(qiáng)和溫度的條件下，氧氣可視為理想氣體。因此，可由理想氣體的物態(tài)方程、密度的定義以及分子的平均平動(dòng)動(dòng)能與溫度的關(guān)系等求解。又因可將分子看成是均勻等距排列的，故每個(gè)分子占有的體積為30dV?，

3、由數(shù)密度的含意可知dnV10?即可求出。解：解：（l）單位體積分子數(shù)325m1044.2????kTpn（2）氧氣的密度3mkg30.1?????RTpMVm?（3）氧氣分子的平均平動(dòng)動(dòng)能J1021.62321k????kT?（4）氧氣分子的平均距離m1045.3193????nd6－3本題圖中I、II兩條曲線是兩種不同氣體（氫氣和氧氣）在同一溫度下的麥克斯韋分子速率分布曲線。試由圖中數(shù)據(jù)求：（1）氫氣分子和氧氣分子的最概然速率；（2）

4、兩種氣體所處的溫度。分析：分析：由MRTv2p?可知，在相同溫度下，由于不同氣體的摩爾質(zhì)量不同，它們的最概然速率pv也就不同。因22OHMM?，故氫氣比氧氣的pv要大，由此可判定圖中曲線II所標(biāo)13psm100.2????v應(yīng)是對(duì)應(yīng)于氫氣分子的最概然速率。從而可求出該曲線所對(duì)應(yīng)的溫度。又因曲線I、II所處的溫度相同，故曲線I中氧氣的最概然速率也可按上式求得。3127dd23200000NvavvavNvvvv??????(4)分子速率平

5、方的平均值按定義為??????02022d)(dvvfvNNvv故分子的平均平動(dòng)動(dòng)能為202230023631)(2121000mvdvvNadvvNvamvmvvvK???????6－5當(dāng)氫氣的溫度為300℃時(shí)，求速率在區(qū)間3000ms到3010ms之間的分子數(shù)ΔN1與速率在區(qū)間vp到vp10ms之間的分子數(shù)ΔN2之比。解：氫氣在溫度T=273300=573開時(shí)的最可幾速率vp為2182002.057331.822秒米???MRTvp

6、麥克斯韋速度分布公式可改寫為xexNNx????224?則速度在3000米秒~3010米秒間的分子數(shù)21821021823000422182300021??????????????????????eπNN速度在vp~vp10米秒間的分子數(shù)eπNN??????????????????????21821021822182422182218222故78021823000221823000221.eeNN????????????????6－6有