物理学教程(第二版)上册课后答案7

第七章 气体动理论 7 －1 处于平衡状态的一瓶氦气和一瓶氮气的分子数密度相同，分子的平均平动动能也相同，则它们( ) (A) 温度，压强均不相同 (B) 温度相同，但氦气压强大于氮气的压强 (C) 温度，压强都相同 (D) 温度相同，但氦气压强小于氮气的压强 分析与解 理想气体分子的平均平动动能23k/kT，仅与温度有关．因此当氦气和氮气的平均平动动能相同时，温度也相同．又由物态方程，当两者分子数密度n 相同时，它们压强也相同．故选(C)． 7－2 三个容器A、B、C 中装有同种理想气体，其分子数密度n相同，方均根速率之比   4:2:1::2/12C2/12B2/12Avvv，则其压强之比CBA::ppp为( ) (A) 1∶2∶4 (B) 1∶4∶8 (C) 1∶4∶16 (D) 4∶2∶1 分析与解 分子的方均根速率为MRT /32v，因此对 同种理想气体有3212C2B2A::::TTTvvv，又由物态方程nkTρ，当三个容器中分子数密度n 相同时，得16:4:1::::321321TTTppp.故选(C)． 7 －3 在一个体积不变的容器中，储有一定量的某种理想气体，温度为0T 时，气体分子的平均速率为0v ，分子平均碰撞次数为0Z ，平均自由程为0 ，当气体温度升高为04T 时，气体分子的平均速率v 、平均碰撞频率Z 和平均自由程 分别为( ) (A) 004,4,4λλZZ0vv (B) 0022 ,,ZZ0vv (C) 00422 ,,ZZ0vv (D) 00,2,4 ZZ0vv 分析与解 理想气体分子的平均速率MRT π/8v，温度由0T 升至04T ，则平均速率变为0v2；又平均碰撞频率vndZ2π2，由于容器体积不变，即分子数密度n 不变，则平均碰撞频率变为0Z2；而平均自由程nd 2π21，n 不变，则 也不变．因此正确答案为(B)． nkTp  7－4 图示两条曲线分别表示在相同温度下氧气和氢气分子的速率分布曲线.如果2OP)(v和2HP)(v 分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且4)()(22HPOPvv (B) 图中a 表示氧气分子的速率分布曲线且41)()(22HPOPvv (C) 图中b 表示氧气分子的速率分布曲线且41)()(22HPOPvv (D) 图中b 表示氧气分子的速率分布曲线且4)()(22HPOPvv 分析与解 由MRTv2P 可知，在相同温度下，由于不同气体的摩尔质量不同，它们的最概然速率Pv 也就不同.因22OHMM，故氧气比氢气的Pv 要小，由此可判定图中曲线a应是对应于氧气分子的速率分布曲线.又因 16122OH MM，所以 22HPO...