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新教材下册习题解答(教师用)
第12章
12.1 一个封闭的立方体形的容器,内部空间被一导热的、不漏气的、可移动的隔板分为两部分,开始其内为真空,隔板位于容器的正中间(即隔板两侧的长度都为l0),如图12-30所示.当两侧各充以p1,T1与 p2,T2的相同气体后,问平衡时隔板将位于什么位置上(即隔板两侧的长度之比是多少)?
图12-30 习题12.1图解: 活塞两侧气体的始末状态满足各自的理想气体状态方程
图12-30 习题12.1图
左侧: 得,
右侧: 得,
即隔板两侧的长度之比
12.2 已知容器内有某种理想气体,其温度和压强分别为T=273K,p=1.0×10-2atm,密度.求该气体的摩尔质量.
解: (1)
(2)
(3) 由以上三式联立得:
12.3?可用下述方法测定气体的摩尔质量:容积为V的容器内装满被试验的气体,测出其压力为p1,温度为T,并测出容器连同气体的质量为M1,然后除去一部分气体,使其压力降为p2,温度不变,容器连同气体的质量为M2,试求该气体的摩尔质量.
解：
(1) (2)
（1）、（2）式联立得：
12.4在实验室中能够获得的最佳真空相当于大约10?14atm(即约为10?10mmHg的压强),试问在室温(300K)下在这样的“真空”中每立方厘米内有多少个分子？
解： 由 得，
12.5已知一气球的容积V=8.7m3,充以温度t1=150C的氢气,当温度升高到370C时,维持其气压p及体积不变,气球中部分氢气逸出,而使其重量减轻了0.052kg,由这些数据求氢气在
解：
由 （1）
（2）
（3）
（4） 由以上四式联立得：
12.6真空容器中有一氢分子束射向面积的平板,与平板做弹性碰撞.设分子束中分子的速度,方向与平板成60o夹角,每秒内有个氢分子射向平板.求氢分子束作用于平板的压强. [2.9×103Pa]
解：
12.7 下列系统各有多少个自由度:⑴在一平面上滑动的粒子；⑵可以在一平面上滑动并可围绕垂直于该平面的轴转动的硬币；⑶一弯成三角形的金属棒在空间自由运动.
解：（1） 2 （2） 3 （3） 6
12.8 容器内贮有氧气,其压强,温度t=270C,求: (1)单位体积内的分子数;(2)分子的质量m;(3)氧气的密度;(4)分子的方均根速率;(5)分子的平均平动能；(6)在此温度下,4g氧的内能.
解：(1) 由 得,
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
???? １mol氢气,在温度270C时,求⑴具有若干平动动能；⑵具有若干转动动能；⑶温度每升高1
解: (1)
(2)
(3)
12.10 试求?mol氢气分别在0℃和500℃
解：
12.11 (1)求在相同的T、p条件下,各为单位质量的 H2气与He气的内能之比.(2)求在相同的T、p条件下,单位体积的H2气与He气的内能之比.
解：（1）
（2） 由,
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