发布时间 : 星期三 文章新编物理基础学上册第7章课后习题（每题都有）详细答案更新完毕开始阅读
第七章
7-1 氧气瓶的容积为32L,瓶内充满氧气时的压强为130atm。若每小时用的氧气在1atm下体积为400L。设使用过程温度保持不变，当瓶内压强降到10atm时，使用了几个小时?
分析 氧气的使用过程中，氧气瓶的容积不变，压强减小。因此可由气体状态方程得到使用前后的氧气质量。进而将总的消耗量和每小时的消耗量比较求解。
解 已知P1?130atm,P2?10atm,P3?1atm; V1?V2?V?32L,V3?400L。 质量分别为m1，m2，m3,由题意可得:
m1RT 1 Mm2?RT 2 PV2Mm2?RT 3 PV33M? PV1○
○○
所以一瓶氧气能用小时数为:
130?10??32?m1?m2PV1?PV2 n????9.6小时
m3PV1.0?400337-2 一氦氖气体激光管，工作时管内温度为 27?C。压强为2.4mmHg，氦气与氖气得压强比是7:1.求管内氦气和氖气的分数密度. 分析 先求得氦气和氖气各自得压强，再根据公式P?nkT求解氦气和氖气的分数密度。
解:依题意, n?n氦?n氖， P?P氦?P氖?所以 P氦?2.1?1.013?105Pa,760P氖?2.4?1.013?105Pa；P?7:1 氦:P氖7600.3?1.013?105Pa, 760根据 P?nkT
P氦?2.1760??1.013?10522?3所以 n氦?? ?6.76?10m?23kT1.38?10?300 n氖?P氖kT9.66?1021m?3
7-3 氢分子的质量为3.3?10?24克。如果每秒有1023个氢分子沿着与墙面的法线成45?角的方向以105厘米/秒的速率撞击在面积为2.0cm2的墙面上,如果撞击是完全弹性的,求这些氢分子作用在墙面上的压强. 分析 压强即作用在单位面积上的平均作用力，而平均作用力由动量定理求得。
解:单位时间内作用在墙面上的平均作用力为: F?2mvcos45?N
F2mvcos45?N??SS2?3.3?10?27?105?10?2?2?10?42?10232?2330Pa
p?7-4 一个能量为1012ev的宇宙射线粒子,射入一氖气管中,氖管中含有氦气0.10mol,如果宇宙射线粒子的能量全部被氖气分子所吸收而变为热运动能量,问氖气的温度升高了多少?
分析 对确定的理想气体，其分子能量是温度的单值函数，因此能量的变化对应着温度的变化。由能量守恒求解氖气的温度变化。 解: 依题意可得:
0.1?6.02?1023 ?k? T?1012?1.6?10?19
1.6?10?7?1.28?10?7K ?T?0.1?6.02?1.5?1.38327-5 容器内贮有1摩尔某种气体。今自外界输入2.09?102焦耳热量,测得气体温度升高10K.求该气体分子的自由度。 分析 理想气体分子能量只与自由度和温度有关。
i2?E2?2.09?102 解： ?E?NAk?T,?i???5
2NAk?T6.02?1.38?107-6 2.0g的氢气装在容积为20L的容器内,当容器内压强为300mmHg时,氢分子的平均平动动能是多少?
分析 根据已知条件由物态方程可求得温度，进而用公式?kt?kT求平均平动动能。
m3002.0RT 代入数值: ?20??0.082?T M7602?T?96.3K
33 ?kt?kT??1.38?10?23?96.3?2?10?21J
2232解：PV?7-7 温度为27?C时,1mol氢气分子具有多少平动动能?多少转动动能?
分析 气体的能量为单个分子能量的总合。
解：?kt?NAkT?6.02?1023??1.38?10?23?300?3.74?103J
22227-8有2?103 m3刚性双原子分子理想气体，其内能为6.75?102 J。(1) 试
3232 ?kr?NAkT?6.02?1023??1.38?10?23?300?2.49?103J
求气体的压强；(2) 设分子总数为 5.4?1022 个，求分子的平均平动动能及气体的温度．
分析 将能量公式E?NkT结合物态方程P?i2i2NkT求解气体的压强。V由能量公式E?NkT求解气体的温度。再由气体的能量为单个分子能量的总合求解单个分子的平均平动动能。 解：(1) 设分子数为N。 据得E?NiNkT及P?kT 2VP?2E?1.35?105pa iV(2) 由3kT?kt2 ?EN5kT2得 ?kt?3E/?5N??7.5?10?21J 又 E?NkT 得 T＝2E?362K 5Nk527-9容器内有m?2.66kg氧气，已知其气体分子的平动动能总和是
Ek?4.14?105J，求： (1) 气体分子的平均平动动能； (2) 气体温
度．
分析 气体的能量为单个分子能量的总合。由理想气体的质量和摩尔质量求出总分子数目。则分子的平均平动动能。进而利用公式?kt?kT求气体温度。
根据1摩尔理想气体的质量和分子数目可求得总分子数目。 解：(1)
?kt?mN ?MNA32?N?mNA MEkMEK??8.27?10?21J NmNA2?kt?400K 3k (2) T?7-10 2L容器中有某种双原子刚性气体,在常温下,其压强为1.5?105pa,求该气体的内能.
分析 内能公式与物态方程结合可将内能公式表述为压强与体积的函数。
mRT， Mmi55RT?pV??1.5?105?2?10?3?750J E?M222解：据PV?7-11 一容器内贮有氧气,测得其压强为1atm,温度为300K.求：（1）单位体积内的氧分子数；(2)氧的密度；（3）氧分子的质量；（4）氧