大学物理习题集

3.玻尔兹曼分布律表明：在某一温度的平衡态.

(1) 分布在某一区间(坐标区间和速度区间)的分子数. 与该区间粒子的能量成正比.

(2) 在同样大小的各区间(坐标区间和速度区间)中，能量较大的分子数较少；能量较小的分子数较多.

(3) 大小相等的各区间(坐标区间和速度区间)中比较，分子总是处于低能态的几率大些. (4) 分布在某一坐标区间内、具有各种速度的分子总数只与坐标区间的间隔成正比，与粒子能量无关.

以上四种说法中.

(A) 只有(1)、(2) 是正确的. (B) 只有(2)、(3)是正确的.

(C) 只有(1)、(2)、( 3) 是正确的. (D) 全部是正确的.

4.两种不同的理想气体，若它们的最可几速率相等，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11.1所示，图中A、B两部分面积相等，则该图表示 (A) v0为最可几速率.

(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.

二.填空题

1.若某种理想气体分子的方根速率v2=450m/s,气体

压强为p=7×104Pa ，则该气体的密度为 图11.1

2.对于处在平衡态下温度为T的理想气体, (1/2)kT(k为

玻兹曼常量)的物理意义是 .

3.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.当氢气和氦气的压强、体积和温度都相等时， 求它们的质量比M(H2) /M(He) 和内能比E(H2)/ E(He) .将氢气视为刚性双原子分子气体.

2.一密封房间的体积为5×3×3m3, 室温为20℃,室内空气分子热运动的平动动能的总和是多少？如果气体的温度升高1.0K,而体积不变,则气体的内能变化多少？气体分子的方均根

－

速率增加多少？(已知空气的密度 =1.29kg/m3,平均摩尔质量Mmol = 29×103 kg / mol, 且空气分子可视为刚性双原子分子)

练习十二 自由程 碰撞频率 迁移过程 热力学第一定律

一.选择题

大学物理习题集

1.一容器贮有某种理想气体，其分子平均自由程为 0，当气体的热力学温度降到原来的一半，但体积不变，分子作用球半径不变，则此时平均自由程为

(A) 0 / 2. (B) 0 .

2 0.

(D) 0 /2.

(C)

2.一定量的理想气体，在温度不变的条件下，当压强降低时，分子的平均碰撞次数Z和平均自由程的变化情况是

(A) Z和都增大. (B) Z和 都减小. (C) 减小而Z增大.

(D) 增大而Z减小.

3.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次数Z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 减为原来的一半.

(D) Z减为原来的一半而增大一倍.

4.一定量的理想气体，分别经历如图12.1(1)所示的abc过程(图中虚线ac为等温线)和图12.1(2)所示的def过程(图中虚线df 为绝

热线). 判断这两过程是吸热还是放热.

(A) abc过程吸热，def过程放热. (B) abc过程放热，def 过程吸热.

(C) abc过程def过程都吸热.

图12.1

(D) abc过程def过程都放热.

5.如图12.2，一定量的理想气体，由平衡状态A变到平衡

状态B(pA=pB),则无论经过的是什么过程，系统必然

(A) 对外作正功.

(B) 内能增加. (C) 从外界吸热. (D) 向外界放热.

图12.2

二.填空题

1.在相同的温度和压强下，各为单位体积的氢气(视为刚性双原子分子气体)与氦气的内能之比为 ，各为单位质量的氢气与氦气的内能之比为 .

2.一定量的理想气体处于热动平衡状态时，此热力学系统的不随时间变化的三个宏观量是 ,而随时间变化的微观是 .

3.处于平衡态A的热力学系统,若经准静态等容过程变到平衡态B，将从外界吸热416 J，若经准静态等压过程变到与平衡态B有相同温度的平衡态C，将从外界吸热582 J,所以,从平