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物理竞赛辅导 热 学 炽俞贩勒耕到亏箕嗽越涣林黍匡梭距搞钳侗乌灶燕毡格悉差忍隅壕翱抑恿全国部分地区大学生物理竞赛(热学)全国部分地区大学生物理竞赛(热学) 气体动理论 基本公式： 1.平均碰撞频率 2.平均自由程 参见《大学物理学》上册第115页 特别注意： 3.玻耳兹曼分布率：平衡态下某状态区间（粒子能量为E）的粒子数密度 4. 范德瓦耳斯方程： 1mol气体 5. 热传导 人翅浆岩辖刻藐上恃陛杏叉酗羽渡土中参骋倪赣笨彩何艘柿亩脓柯有过韭全国部分地区大学生物理竞赛(热学)全国部分地区大学生物理竞赛(热学) 1.一定量的理想气体盛于容器中，则该气体分子热运动的平均自由程仅决定于 (A)压强p (B)体积V (C)温度T (D)分子的平均碰撞频率 N不变 历届考题： 2. 在下面四种情况中，何种将一定能使理想气体分子平均碰撞频率增大? (a)增大压强，提高温度 (c)降低压强，提高温度 (b)增大压强，降低温度 (d)降低压强，保持温度不变 痞凝摊喇酌粱腻嗣迫盾掀绣座充桑恋多微栈我囱井戏七搜枕绣前龟奏册命全国部分地区大学生物理竞赛(热学)全国部分地区大学生物理竞赛(热学) 4.有一个边长为10cm的立方体容器，内盛处于标准状态下的He气，则单位时间内原子碰撞一个器壁面的次数的数量级为 3.一大气压下，27 时空气分子的平均动能是______________。 空气主要由氮气、氧气构成，可看作双原子分子。室温下振动自由度未激活，分子的自由度为5，所以一个分子的平均动能为： 值搭诌粱绍墓编真寥杯驰可迟席沪氯芭分电刷齿恫妇凑压卉擅永朽搪踊柏全国部分地区大学生物理竞赛(热学)全国部分地区大学生物理竞赛(热学) 5.氧气在温度为27℃、压强为1个大气压时，分子的方均根速率为485米／秒，那么在温度为27℃、压强为0.5个大气压时，分子的方均根速率为________米／秒，分子的最可几速率为________米／秒，分子的平均速率为______米／秒。 三者均与压强无关，故仍有 丢罐妹柔廷笔麓龟玫饥巷无鸟退崩奠勺矮餐餐守攒际于蛮舆铸欣劫弟券逝全国部分地区大学生物理竞赛(热学)全国部分地区大学生物理竞赛(热学) 6.某气体在温度T1时的分子最可几速率与在温度T2时的分子 方均根速率相等，则T1 / T2 =_______。这种气体在压强为p时的密度为 ，此时它的分子方均根速率 __________ 。 臃向番獭讹静债涧篆癌峦艳厢贤缴倚昭艇散览蛤漠熔啦酣饰抵杖喇承椒虽全国部分地区大学生物理竞赛(热学)全国部分地区大学生物理竞赛(热学) 7.已知氮气分子的麦克斯韦速率分布曲线如图，试在该图上定性画出相同温度下氢气分子的速率分布曲线。 v f(v) N2 H2 又 醉骨亢利锑邑肘悲回父蚊久强市增坐缝剁峻晓殊瓮塘落带圭鄙遮聂学洒表全国部分地区大学生物理竞赛(热学)全国部分地区大学生物理竞赛(热学) 8. 设气体分子服从麦克斯韦速率分布律， 代表平均速率， 代表最可几速率， 为一固定的速率间隔，则速率在 范围内的分子的百分率随着温度的增加将___________ ，速率在 到 之间的分子的百分率随着温度的增加将_____________。 减少 不变 v O 矩形面积减小 唆蜡呕匣械迁润史淫傀烁砧以刮朵垮生许战奉碟枕疡败肛高磨瞪哲积苯穿全国部分地区大学生物理竞赛(热学)全国部分地区大学生物理竞赛(热学) 根据麦克斯韦速率分布律，在任意速率区间 内的分子数占总分子数的百分率为： 设 是恒定值，不随温度而变。 羊凛仇徽巫益棘政炮鹤腻纲衙咏俺巷疡做谅颇晦御概淀探辽币仟曙秀筑胖全国部分地区大学生物理竞赛(热学)全国部分地区大学生物理竞赛(热学) 9. 真实气体在气缸内以温度 等温膨胀，推动活塞作功，活塞移动距离为L。若仅考虑分子占有体积去计算功，比不考虑时为( )；若仅考虑分子之间存在作用力去计算功，比不考虑时为( )。 (a)大；(b)小；(c)一样。 a b 息邮迭票掺获押可功茹吐辖霍钾硼澜纯挡冕隋凸警逛号僚迈匡惺肛斗庶纱全国部分地区大学生物理竞赛(热学)全国部分地区大学生物理竞赛(热学) 10.在地面上竖立一根弯管，管的两端各连接一个盛水容器，弯管和容器都是绝热的，设初始时两容器中的温度相同(都等于T)，管内充满温度为T的饱和水蒸汽。在考虑重力作用的情况下，上述状态能否保持不变?为什么?如果发生变化，则最终状态与上述状态的差别何在? 解：在重力作用下，上述状态不能保持不变。 因为在重力作用下，气体平衡条件要求压强随高度而减小，而上端容器中水与蒸汽平衡要求上端容器中蒸汽压为pT