气体动理论习题课件.ppt

第七章 习题课　（气体动理论）;一、基本要求;二、 基本内容; 4、麦克斯韦速率分布;5、 平均碰撞次数和平均自由程; 6、热力学第二定律的统计意义。; (５)热力学第二定律的统计意义;三、讨论;　2、容器中装有理想气体，容器以速率　运动，当容器突然停止，则容器温度将升高。 ;由于 ，且 ;(２) 两瓶不同种类的气体，　　　　　　　它们压强和温度相同，但体　　　　　　　积不同，问它们单位体积分　　　　　　　子数是否相同？单位体积中气体质量是否相同？单位体积中分子总平动动能是否相同？; 4、说明下列各式的物理意义(理想气体在平衡态下);（４）;＝;（１）;（５）;本题可直接计算W 　　;3、图示有N个粒子系统，　 　　　　　　其速率分布函数为 　求(1) 常数　， (2)速率在　　　　　之间的粒子数 (3) 粒子的平均速率.。;（１）由归一化条件 ;（３）平均速率;解: (1) 图示知，在　　　　速率间隔中，曲线下的面积是总面积的一半，所以区间内的粒子数是总粒子数的一半　 。;例:容器内装有氧气0.10kg,压力为10个大气压,温度为 。因 为漏气,经过若干时间后,压力降到原来的 ,温度降到 。 ;解: (1) ; 例: 一容器内装有气体，温度为 270C 问:（1）压强为1.013?105 Pa时，在1 m3中 有多少个分子； （2）在高真空时，压强为1.33?10-5 Pa , 在1 m3中有多少个分子?;例:试求氮气分子的平均平动动能和方均根速率 设（1）在温度 t=10000C 时， （2）在温度 t=00C 时， （3）在温度 t= -1500C 时?;（3）在温度t= -1500C时;例:;理想气体系统由氧气组成，压强P =1atm，温度T = 27oC。 ;例:容器内氧气的温度为 ,压强为 氧气分子的质 量为 ,求氧气分子的平动动能,单位体积 内氧气的分子数及它们总的平动动能。;单位体积内的平动动能;6-2解:注意此题应求压强;6-10解:同温下任何气体平均平动动能相同;题6-11 解：;解:定向运动的动能转化为气体内能,设质量为M,则;（A）温度相同???压强相同。 （B）温度、压强都不同。 （C）温度相同，但氦气的压强大于氮气的压强. （D）温度相同，但氦气的压强小于氮气的压强.; 例 理想气体体积为 V ，压强为 p ，温度为 T ,一个分子 的质量为 m ，k 为玻尔兹曼常量，R 为摩尔气体常量，则该理想气体的分子数为：;例1. 氢气和氧气的温度相同, 问 ;解: 依能量守恒, 氮气宏观运动的机械能转化为其内能: ;思考; 例 计算在 时，氢气和氧气分子的方均根速率 .;1）; 例 如图示两条 曲线分别表示氢气和 氧气在同一温度下的麦克斯韦速率分布曲线， 从图 上数据求出氢气和氧气的最可几速率 .;例: 用麦克斯韦速度分布律求每秒碰到单位面积器壁上的气体 分子数.;每秒碰到单位面积器壁上速度分量 在 之间的分子数:;若器壁有一小孔,上式给出的就是单位时间内单位面积小孔泄漏出的分子数;例:求氢气在标准情况下,在一秒钟内,分子的平均碰撞次 数.已知氢分子的有效直径为 米.;解;1. 一水银气压计，当水银柱高度为0.76m时，管顶离水银柱液面为0.12m。管的截面积为2.0?10-4m2。当有少量氦气混入水银管内顶部，水银柱高度下降为0.60m。此时温度为27℃，试计算有多少质量氦气在管顶？（氦气的摩尔质量为0.004kg/mol，0.76m水银柱压强为1.013?105Pa）;2. 一体积为1.0?10-3m3容器中，含有4.0?10-5kg的氦气和4.0?10-5kg的氢气，它们的温度为30℃，试求容器中的混合气体的压强。;3. 计算在300K温度下，氢、氧和水银蒸气分子的方均