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氣體動力論 §11-1理想氣體方程式 §11-2 氣體動力論 §11-3 溫度與分子平均動能 選讀材料：熱力學第一定律 §11-4 布朗運動 §11-5 分子速率的分布 輕鬆一下 定壓下：單原子分子的氣體，在定壓下對外所作的功 因此熱量變化量 莫耳比熱 例題：一密閉於隔熱活塞筒內之氣體，若推動活塞壓縮之，則 (A)氣體之壓力增加 (B)氣體之溫度升高 (C)氣體之內能增加 (D)氣體分子之平均速率不變 (E)氣體之密度增加。 [66.日大] 答案：ABCE 說明：外界對氣體作正功，氣體內能增加，因此溫度升高，壓力變大，平均速率增加 例題：將一莫耳的單原子分子理想氣體加熱，使其溫度從27℃升至 327℃，則下列敘述中何者正確？ (A)此系統的分子方均根速率增大為原來的兩倍 (B)若加熱過程中，體積維持一定，則此系統的氣體分子總能 量（分子的總移動動能）增大為原來總能量的兩倍 (C)若加熱過程中，壓力維持一定，則此系統的氣體分子總能 量仍增大為原來總能量的兩倍 (D)加熱過程中，無論是體積維持一定，或壓力維持一定，對 此系統需要輸進的熱量均相等。 [77.夜大] 答案：BC 例題：一理想氣體物系由狀態 a 經途中所示之過程再回到狀態 a。 求每一過程（a → b，b → c，c → d，d → a）中物系所作的功 試判斷每一過程中物系是吸熱或放熱，並說明你的理由。 物系回到 a 狀態後，內能之變化為多少？請說明你的理由。 [75.日大] 壓力 容積 a b c d P1 P2 V1 V2 例題：設於某一密閉容器中裝有一莫耳之單原子理想氣體，其溫度由 300K 升高至 600K。設容器之體積不變，則下列敘述何者正確？ (A)氣體的密度為原來的兩倍 (B)氣體的壓力為原來的兩倍 (C)氣體分子之方均根速率為原來的兩倍 (D)氣體分子之平均動能為原來的兩倍 (E)在升溫過程中氣體共吸熱 3.74 × 10 3 焦耳。 [84.日大] 答案：BDE 例題：在室溫時，甲容器體積為 V，內有氦氣，壓力為 2P，乙容器體積為 V∕3，內有氦氣，壓力為 P，把乙容器之氦氣全部加到甲容器內，若氦氣可視為理想氣體，並假設溫度不變，則甲容器內的壓力變為 P 的________倍。 [83.日大] 例題：一絕熱密閉容器以一絕熱的中間隔板隔成左、右二室。二室分別封存相同之單原子理想氣體。左室中氣體體積為 V，莫耳數為 n，絕對溫度為 T；右室中氣體體積為 2V，莫耳數為 2n，絕對溫度為 2T。今將中間隔板抽去，令左、右二室氣體混合，平衡後容器中氣體之壓力為左室起始（未抽去中間隔板前）壓力的 __________倍。 [90.日大] 例題：兩絕熱容器內充以相同的理想氣體，兩者的壓力、體積和溫度分別是（P，V，T1）及（P，2V，T2）。在兩者連通混合達平衡之後，氣體的絕對溫度為__________。 [85.日大] 例題：兩個絕熱容器內裝有相同的理想氣體，壓力相等，其中一個容器體積為 Ｖ，溫度為 150 Ｋ，另一個容器體積為 2V，溫度為 450K。若使這兩個容器相通，則熱平衡時氣體之溫度為何？ 例題：有兩種理想氣體，其氣體分子的質量，平均速率及分子數分別為 m1、m2、v1、v1、N1 及 N2。兩者混合且平衡後第一種分子的平均速率為何？ [68.夜大] 例題：使 2 莫耳理想單原子氣體在定容下，溫度由 27℃加熱至127 ℃ 需吸收熱量幾焦耳？如在 1atm 的定壓下進行，則所需吸收熱量幾焦耳？ 1. 布朗運動： 1827年布朗在研究植物授粉的過程中，意外發現顯微鏡下懸浮水中的花粉微粒，竟然不停地作不規則的折線運動（如右圖）。這種懸浮在液體中微小顆粒的運動，稱為布朗運動。 2. 布朗運動現象的解釋： 花粉微粒隨時受各方的液體分子所衝擊 折點部分：乃微粒受各方分子撞擊不平衡，合力不為零。直線部分：微粒受各方分子撞擊平衡，合力為零。 3. 布朗運動的意義： 布朗運動證實了分子是不停地在運動，而且溫度愈高其運動便愈劇烈，這種運動通常稱為熱運