《二维码习题解答15章》习题5解答第5章分子动理论欧阳

第五章分子动理论一容器被隔板分成相等的两部分，一边装二氧化碳，另一边装氢气，两边气体的质量相同，温度相同。如果隔板与容器壁间无摩擦，问隔板是否会移动，为什么？答：根据理想气体状态方程PV=MμRT，氢气和二氧化碳质量M相同，温度T相同，体积V相同，但二者摩尔质量μ不同，因此隔板两端压强不同，会发生移动。两瓶不同种类的气体，设分子平均动能相同，但气体的分子密度不同，问：它们的温度是否相同？压强是否相同？答：(1)分子平均动能ε=12m(2)压强P=nkT，两种气体温度相同，但是气体分子密度不同，因而单位体积内的分子数n在容积为40L的贮气筒内有128g氧气，当贮气筒的温度为27℃时，筒内氧气的压强为多少个大气压？分子数密度是多少？答：(1)根据理想气体状态方程PV=MμRT代入V得压强P=249420N∙m(2)有压强P=nkT，代入玻尔兹曼常数k可得分子数密度n=某氧气瓶的容积是35L，瓶内氧气的压强为1.5×107Pa，给病人输氧气一段时间后，氧气的压强降为1.2×107Pa答：根据理想气体状态方程PV=M可得输氧前气体质量M理想气体状态方程整理后可得Vμ输氧前后瓶内体积V，摩尔质量μ，R，已知P可得用掉的氧气质量为M=湖面下50m处（温度4℃），有一体积为10cm3的气泡，若湖面温度为17℃，答：根据理想气体状态方程PV=MμRT，因此气泡在水下和湖面时的状态满足P1气泡在水下的体积V1气泡升到湖面时压强P2代入数据可得气泡升到湖面上的体积V2容器内贮有气体，压强为1.33Pa，温度为27℃，问在单位体积内有多少个分子？这些分子的总平均动能是多少？答：压强满足P=nkT，因此分子数密度n=分子平均动能ε=则总平均总能为n∙分别求出温度t=1000℃和t=-150℃答：1000℃即1273K,此时-150℃即123K,1000℃时方均根速率v2=3RTμ，代入氮气-150℃时方均根速率已知在0℃和压强为1.144×104Pa时，一气体的密度为1.0×答：根据理想气体状态方程PV=M由此可得气体摩尔质量μ=求17℃时氧气的最大概然速率、平均速率、方均根速率。答：利用T=17℃=290K,氧气最概然速率vp平均速率v=方均根速率v气体分子速率分布函数fv=dNNdv的物理意义是什么？设有N个粒子，其速率分布函数为fv=C,0<v<V答：气体分子速率分布函数的物理意义是：速率在v附近单位速率区间内的分子数占总分子数的百分比，即fv=dNNd(1)速率分布曲线如图所示：(2)由归一化条件0(3)平均速率v=又v2因此方均根速率v2已知阿伏伽德罗常数为NA，设某种固体物质的摩尔质量为M，密度为ρ，此物质样品质量为m，体积为V，总分子数为n，则下列表达式中能表示一个分子质量的是（A.N答：C某气体的温度为27℃，压强为1.5atm，求1L该气体中有多少个分子？答：压强满足P=nkT，因此分子数密度n=1L该气体中的分子数为3.67×1022在什么高度大气压强为地面的50%？（设空气温度T=0℃,答：根据大气压强与海拔高度的关系P=代入PP可求得高度h=5555m.如果从内径为1.35mm的滴管中滴下100滴液体，其重量为3.14g，求该液体的表面张力系数。答：表面张力T=αL=α∙2πr=mg，其中一滴液体质量m=3.14由此可解得表面张力系数α=吹半径为1cm的水泡及肥皂泡各需做多少功？（取水面的表面张力系数α1=0.0728N∙m答：W=α∙∆S，其中∆S=2×4πR代入水和肥皂水的表面张力系数可得吹水泡需做功1.83×10-4J，求半径为1cm肥皂泡的内外压强差及其内部的压强。（肥皂液的表面张力系数α=0.0250答：内外压强差∆P=4α内部压强P内水面下5cm处有一个小气泡，半径为1mm，泡内压强为多少？（α水=0.0728N∙m答：气泡外水中的压强为P1泡内外压强差∆P=2α因此泡内压强P2一U型玻璃管的两竖直管的直径分别为1mm和3mm。试求两管内水面的高度差。（水面的表面张力系数α=0.073答：U型玻璃管两端弯曲液面附加压强满足P1故P1可解得两管内水面高度差∆h=在内半径r=0.30mm的毛细管中注入水，在管的