发布时间 : 星期二 文章大学物理二习题库7更新完毕开始阅读
三、填空题
1. 两个相同的容器装有氢气，以一细玻璃管相连通，管中用一滴水银作活塞，如图所示．当左边容器的温度为0℃，而右边容器的温度为20℃时，水银滴刚好在管的中央．试问，当左边容器温度由0℃增到5℃、而右边容器温度由20℃增到30℃时，水银滴是否会移动? 如何移动?
H2? 0C T10-3-1图
H2?20C2. 一超声波源发射声波的功率为10 W．假设它工作10 s，并且全部波动能量都被1 mol氧气吸收而用于增加其内能，问氧气的温度升高了多少?
（氧气分子视为刚性分子，摩尔气体常量R ＝ 8.31 (J·mol?1·K?1)）
3. 质量m＝6.2×10?14g的微粒悬浮在27℃的液体中，观察到悬浮粒子的方均根速率为1.4 cm·s?1．假设该粒子速率服从麦克斯韦速率分布，求阿伏加德罗常数． [ 摩尔气体常量R ＝ 8.31(J·mol?1·K?1)]
4. 许多星球的温度达到108K．在这温度下原子已经不存在了，而氢核(质子)是存在的．若把氢核视为理想气体，求：
(1) 氢核的方均根速率是多少？
(2) 氢核的平均平动动能是多少电子伏特？
(1eV?1.6?10?19J，玻尔兹曼常量k?1.38?10?23J?K?1)
5. 黄绿光的波长是500nm (1nm=10 ?9 m)．理想气体在标准状态下，以黄绿光的波长为边长的立方体内有多少个分子? (玻尔兹曼常量k＝1.38×10??23J·K?1)
6. 一篮球充气后，其中有氮气8.5g，温度为17℃，在空中以65km?h?1的高速飞行．求：
(1) 一个氮分子(设为刚性分子)的热运动平均平动动能，平均转动动能和平均总动能； (2) 球内氮气的内能；
(3) 球内氮气的轨道动能．
7. 一密封房间的体积为 5×3×3 m3，室温为20℃，室内空气分子热运动的平均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?＝1.29 kg·m-3，摩尔质量Mmol＝29×?3-1?1?110 kg·mol，且空气分子可认为是刚性双原子分子．（普适气体常量R＝8.31 J·mol·K)
8. 1 kg某种理想气体，分子平动动能总和是1.86×10 J，已知每个分子的质量是
3.34?10
?276
kg，试求气体的温度．
9. 有 2×10?3 m3刚性双原子分子理想气体，其内能为6.75×102 J．
13
(1) 试求气体的压强；
(2) 设分子总数为 5.4×10个，求分子的平均平动动能及气体的温度．
22
10. 一氧气瓶的容积为V，充了气未使用时压强为p1，温度为T1；使用后瓶内氧气的质量减少为原来的一半，其压强降为p2，试求此时瓶内氧气的温度T2．及使用前后分子热运动平均速率之比v1/v2．
11. 容器内混有二氧化碳和氧气两种气体，混合气体的温度是 290 K，内能是9.64×105 J，总质量是5.4 kg，试分别求二氧化碳和氧气的质量． (二氧化碳的Mmol＝44×10?3 kg·mol，氧气的Mmol＝32×10 kg·mol ,普适气体常量 R＝8.31 J·mol·K)
?1
?3
?1
?1
?1
12. 容器内有11kg二氧化碳和2kg氢气(两种气体均视为刚性分子的理想气体)，已知
6
混合气体的内能是8.1×10 J．求：
(1) 混合气体的温度； (2) 两种气体分子的平均动能．
(二氧化碳的Mmol＝44×10?? kg·mol?? ,玻尔兹曼常量k＝1.38×10??? J·K??摩尔气体常量R＝8.31 J·mol?1·K?? )
13. 容积V＝1 m的容器内混有N1＝1.0×10个氧气分子和N2＝4.0×10个氮气分子，混合气体的压强是2.76×105 Pa，求：
(1) 分子的平均平动动能；
(2) 混合气体的温度．
32525
14. 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
E?H2?E?He?
M?H2?M?He?和内能比
．（将氢气视为刚性双原子分子气体）
15. 在300K时，空气中速率在(1)vP附近；(2)10vP附近，单位速率区间(?v?1m?s5?1)
的分子数占分子总数的百分比各是多少？平均来讲，10mol的空气中这区间的分子数又各是多少？空气的摩尔质量按29g?mol
?1计．
16. 设氢气的温度为300℃，求速率在1500~1510m?s?1之间的分子数?N1；速率在
2170~2180m?s?1之间的分子数?N2；速率在3000~3010m?s?1之间的分子数?N3之比
?N1:?N2:?N3．
17. 氮分子的有效直径为3.8×10m．求它在标准状态下的平均自由程和连续两次碰
14
-10
撞间的平均时间间隔．
18. 今测得温度为t1?15?C，压强为p1?0.76mHg时，氩分子和氖分子的平均自由程分别为：?Ar?6.7?10?8m和?Ne?13.2?10?8m，求：
(1) 氖分子和氩分子有效直径之比dNe/dAr??
?? (2) 温度为t2?20?C，压强为p2?0.15mHg时，氩分子的平均自由程?Ar
19. 真空管的线度为10?2m，其中真空度为1.33?10?3Pa，设空气分子的有效直径为
3?10
?10m，求27℃时单位体积内的空气分子数、平均自由程和平均碰撞频率．
20. 人体一天大约向周围环境散发8?106J 热量，试估算由此产生的熵．设人体温度为36?C，忽略人进食时带进体内的熵，环境温度取为237K．
12. 已知在0?C时，1mol的冰溶解为1mol的水需要吸收6000J的热量，求 (1) 在0?C时这些水化为冰的熵变；
(2) 在0?C时水的微观状态数与冰的微观状态数之比．
21. 我国某瀑布的落差是76m，流量为900m?s. 当气温为27?C时，此瀑布每秒产生的熵是多少?
22. 已知一辆匀速行驶的汽车，消耗在各种摩擦上的功率约为20KW. 当环境温度为27?C时，由此产生的熵的速率是多少?
3
-1
15