华中科技大学大物下910篇答案

9-T19-T1 氧气瓶的容积为10-2m3,其中氧气的压强为107Pa,氧气厂规定压强降到 106Pa 时，就应从头充气，以避免要常常洗瓶。某小型吹玻璃车间平均天天用 去 0.40m3在 度不变） 105Pa 压强下的氧气，问一瓶氧气能用多少天？（设利用进程中温 解：解： 令 p 1 1.30107Pa, V  3.210 m23 p 2 1.0106Pa, V  0.40m3 p 3 1.01105Pa, 设氧气的摩尔质量为M。在用气前，依照理想气体状态方程，瓶内氧气质 量 m 1  Mp 1 V RT 当瓶内氧气压强降为p 2 时, 氧气质量为 m 2  Mp 2V RT 因此，氧气瓶从头充气时，用去的氧气质量为 MV m 1 m 2  (p 1  p 2 ) RT 天天用去的氧气质量为 m 3  一瓶氧气能用的天数即为 Mp 3V RT m 1 m 2 V(p 1  p 2 ) N   9.5d m 3 Vp 3 9-T29-T2 某种气体分子的方均根速度为 v2 450m/s，压强为p 7104Pa，那 么气体的质量密度ρ=？ 解：解： 221n 2 p  n k,t n( m f v ) m f v2 3323 由于 nm f  Nm1 m f  因此得 p v2 VV3 3p 37104 31.04kgm 2450 ( v 2)2 9-T39-T3 一容器内储有氧气，其压强为105Pa，温度为 度； （2）氧气的质量密度； （3）分子的平均平动动能. 27.0C，求： （1）气体分子的数密 p p1.011.01  10105 5 2525-3-3   2.442.44   1010mm 解：解： （1）p  nkT， n n    2323kTkT1.081.08  1010  300300 （2）  mpM 1.30kgm3 VRT （3） k 3 kT  6.211021J 2 9-T49-T4 体积为10-3m3的容器中含有1023个氢气分子，若是其中压强为105Pa。求该氢 气的温度和分子的方均根速度。 N1.011023 3263解：解： 分子数密度为 n  m1.0110 m 3V1.010 p 1.01105 温度为 T  K  72.5K 2623nk1.01101.3810 方均根速度为 v2 3RT  951ms1 M 9-T59-T5 在容积为10-3m3的容器中有内能为102J 的刚性双原子分子理想气体。（1） 求气体 的压强； （2）假设容器中分子总数为1022个，求分子的平均平动动能和气体的温度。 解：解： （1） E  m ii 2E RT pVi i   5 5带入得 p  1.35105Pa M 2 2 5V （2） 在刚性双原子分子理想气体的内能中，有3/5 是由分子的平动动能奉献的。 设分子总数为 N，那么 33E N k,t E ，  k,t 7.501021J 55N T  2 k,t 3k  362K 9-T69-T6 1mol 氢气，在温度为 27C 时，它的分子的平动动能和转动动能各为多少？ （即内 能中别离与与分子的平动动能相关和与分子的转动动能相关的那部份能量） 解：解： 理想气体的内能只是分子各类运动能量的总和。对 1mol T  273 27  300K， 的氢气其内能E mol i RT, 平动自由度t t   3 3 2 E mol,t  33 RT 8.31300  3.74103J 22 2 RT  8.31300  2.49103J 2 转动自由度r r   2 2 E mol,r  9-T79-T7 水蒸气分解为同温度的氢气和氧气，即H2O H2+O2/2,也确实是 1mol 的水蒸气可 分解成同温度的 1mol 氢气和1/2mol 氧气， 当不计振动自由度时， 求此进程中内能的增量。 解：解： H2O 的自由度i  6，温度为 T 时 1mol H2O 的内能为 E 1 RT  3RT H2与 O2的自由度i 5，温度为 T 时 1mol H2和1/2mol O2的内能为 6 2 E 2  51515 RT R RT 2224  E E0.750.75RTRT3 3    25%25%RTRT ；； E E1 13 3RTRT4 4 所之内能增量为  E E   E E 2 2   E E 1 1   9-T89-T8 简要说明以下各式的物理意义（其中i=t+r+s 为分子的自由度） ： 13i kT ；（2） kT ；（3） kT 222 im 3m i （4） RT ；（5） RT ；（6） RT . 2M 2M 2 （1） 其中 m 表示气体的质量，M 表示该气体的摩尔质量。 解：解： （1）分子的一个自由度上的平均动能或平均振动势能 （2）分子的平均平动动能或单原子分子的平均能量 （3）分子的平均总动能 （4）1 摩尔刚性分子理想气体的内能 （5）ν摩尔单原子分子理想气体的内能 （6）ν摩尔刚性分子理想气体的内能 9-T99-T9 试说明以下各式的物理意义： （1） dN ；（2） fvdv ；（3）Nf vdv ； fv Ndv v2 1  v vfv dv （4）v fvdv ；（5）v Nfvdv ；（6） v  v fv dv v2 1 v2 12 1 （7）N v21 2  m f v f (v)dv v 2 1 1 2m v f (v)dv  f v 2 （8） v2 1 v2 v1  f (v)dv 解：解： （1）分子速度在v周围单位速度范围内的分子数占总分子数的比率 （2）分子速度在v ~ v dv范围内的分子数占总分子数的比率 （3）分子速度在v ~ vdv范围内的分子数 （4）分子速度在v1 ~ v 2 范围内的分子数占总分子数的比率 （5）分子速度在v1 ~ v 2 范围内的分子数 （6）速度在v1 ~ v 2 范围内的分子的平均速度 （7）速度在v1 ~ v 2 范围内分子的平动动能的和 （8）速度在v1 ~ v 2 范围内分子的平均平动动能 9-T109-T10 图中 I，II 两条曲线是不同气体（氢气和氧气）在同一温度下的麦克斯韦分子速 度散布曲线。试由图中数据求： （1）氢气分子和氧气分子的最概然速度； （2）两种气体所 处的温度。 解：解：M H  2103kg/mol, （1）气体分子的最概然速度 M 0 32103kg/mol f f( (v) ) 2RT v p  M 可见在相同温度下，vp与气体摩尔质量 M 的 1/2 次方成反比。由于M H 因此v p,H I I II II  M 0 ，  v p,0 ，可判定曲线 I 是氧气 v p,H  2000ms1 20