第四章 ,选择题: 1.理想气体等压膨胀时,分子平均字有程与温度的关系为() A元∝B.元∝ √T C.A∝TD.Za1 2理想气体定压膨胀时,分子的碰撞频率与温度的关系为() Z∞TB.Z∝ √T 3.用下列哪几种办法可使气体分子的碰撞频率减少() A.n或νB.n或↑C.n个↑或个↑D.n↑或↓ 4若容器内贮有一摩尔的气体。设分子的碰撞频率为z,问容器内所有分子在1秒内总 共碰撞次数为() A ZM C.-NZ D-M 5混合气体由两种分子组成,其有效直径分别为d1和d2。如果考虑这两种分子相互碰撞, 则碰撞截面为() Ao=r(d,+d2) B.=丌 (d2+d2) d1+d2) 2+d2) 6在一定压强下,k和D都随温度T的升高而增大,实验结果,当T升高时 7、K和D的增大都比预期的结果更加显著,定性解释实验结果是() A.由于温度升高λ增大的缘故B没有考虑速率按麦氏分布C粗略认为是ds 处碰前距d为D.随T↑略有减少 7.麦克真空计最高测量气体的压强的数量级为() A.10-mmHg B.10-mmHg C 10- mmHg D. 10-mmHg 8气体分子的平均相对速率l与平均速率的关系是() A.=√3vBl=v
第四章 一，选择题： 1．理想气体等压膨胀时，分子平均字有程与温度的关系为（ ） A. 1 T B. 1 T C. T D. 2 1 T 2.理想气体定压膨胀时，分子的碰撞频率与温度的关系为（ ） A. Z T B. 1 Z T C. 1 Z T D. 2 1 Z T 3.用下列哪几种办法可使气体分子的碰撞频率减少（ ） A. n v 或 B. n v 或 C. n v 或 D. n v 或 4.若容器内贮有一摩尔的气体。设分子的碰撞频率为 z ，问容器内所有分子在 1 秒内总 共碰撞次数为（ ） A. ZNA B. 1 ZNA Z C. 1 3 N ZA D. 1 4 N ZA 5.混合气体由两种分子组成，其有效直径分别为 1 2 d d 和 。如果考虑这两种分子相互碰撞， 则碰撞截面为（ ） A. ( ) 2 1 2 = + d d B. ( ) 2 2 1 2 = + d d C. ( ) 2 1 2 4 d d = + D. ( ) 2 2 1 2 4 d d = + 6.在一定压强下， 、 和D 都随温度 T 的升高而增大，实验结果，当 T 升高时， 、 和D 的增大都比预期的结果更加显著，定性解释实验结果是（ ） A.由于温度升高 增大的缘故 B.没有考虑速率按麦氏分布 C 粗略认为是 ds 处碰前距 ds为 D. 随T 略有减少 7.麦克真空计最高测量气体的压强的数量级为（ ） A. 3 10 mmHg − B. 6 10 mmHg − C. 10 10 mmHg − D. 13 10 mmHg − 8.气体分子的平均相对速率 u 与平均速率的关系是（ ） A. u v = 3 B u v = C. u v = 2 D u v = 5
9.=1的理论值与实验值偏差所以很大,一个主要原因是() nc A理论计算中没有考虑有个速率分布B没有考虑o随T个略有减少C没 有考虑n和k与p无关的结论D搞不清原因 10.一定量气体先经过等容过程使温度升高一倍,再经过等温过程使体积增大一倍,那么 平均自由程为原来的() A2倍B√倍C.2√倍D.不变 1l.在等容过程中,平均自由程λ随温度T的变化关系为() A.∝TB.元∝1 c与7无关D.A=√2 二,计算题(应用)15个 若在1am下,O2的平均自由程为68×10-8米,在什么压强下平均自由程为1毫米?设 温度保持不变。 2.(p1417题)今测得温度为15C、压强为76mmHg时氩分子和氖分子的平均自由 程分别为4=6.7×10-8m和入N=132×10-3m,问:(1)氩分子和氖分子的有效直径之 比是多少?(2)t=20C、P=15cmHg时,为多大?(3)t=-40C、p=75cmHg 时,AN为多大? 3.(p14214题)今测得氮气在0C时的粘滞系数为166×10°N·s:m2,计算氮分子 的有效直径。已知氮的分子量为28。 4已知O2在标准状况下的粘滞系数为192×103泊(1N·sm2=10泊)求元。 5求空气在10℃C和m时的k,取d=30×103cm 6.(p14216题)氧气在标准状态下的扩散系数为1.0×103m2s-1,求氧分子的平均 自由程 (p14217题)己知氦气和氩气的原子量分别为4和40,它们在标准状况下的粘滞系 数分别为71=188×10N·sm2和n=21.0×10-6N·sm2,求:(1)氩分子与氦分 子的碰撞截面之比可m/m:(2)氩气与氦气的导热系数之比K/kh;(3)氩气与氦
9. 1 v k c = 的理论值与实验值偏差所以很大，一个主要原因是（ ） A.理论计算中没有考虑有个速率分布 B.没有考虑 随T 略有减少 C.没 有考虑 和 与 无关的结论 D.搞不清原因 10.一定量气体先经过等容过程使温度升高一倍，再经过等温过程使体积增大一倍，那么 平均自由程为原来的（ ） A.2 倍 B. 2 倍 C. 2 2 倍 D.不变 11.在等容过程中，平均自由程 随温度 T 的变化关系为（ ） A. T B. 1 T C.与 T 无关 D. = 2 二，计算题（应用）15 个 若在 1atm 下， O2 的平均自由程为 8 6.8 10− 米，在什么压强下平均自由程为 1 毫米？设 温度保持不变。 2. （p141 7 题）今测得温度为 15 C 、压强为 76mmHg 时氩分子和氖分子的平均自由 程分别为 8 8 Ar Ne 6.7 10 13.2 10 m m − − = = 和 ，问：（1）氩分子和氖分子的有效直径之 比是多少？（2） t C p cmHg 20 15 = = 、 时， Ar 为多大？（3） t C p cmHg 40 75 = − = 、 时， Ne 为多大？ 3.（p142 14 题）今测得氮气在 0 C 时的粘滞系数为 6 2 16.6 10 N s m − − ，计算氮分子 的有效直径。已知氮的分子量为 28。 4.已知 O2 在标准状况下的粘滞系数为 ( ) 5 2 19.2 10 1 10 N s m − − = 泊 泊 求 。 5.求空气在 8 10 1 3.0 10 C atm k d cm − 和 时的 ，取 = 。 6.（p142 16 题）氧气在标准状态下的扩散系数为 5 2 1 1.0 10 m s − − ，求氧分子的平均 自由程。 7.（p142 17 题）已知氦气和氩气的原子量分别为 4 和 40，它们在标准状况下的粘滞系 数分别为 6 2 6 2 18.8 10 21.0 10 He Ar N s m N s m − − − − = = 和 ，求：（1）氩分子与氦分 子的碰撞截面之比 Ar He ；（2）氩气与氦气的导热系数之比 Ar He ；（3）氩气与氦气
的扩散系数之比D/D 8热水瓶胆两壁间的距离l=04cm,其间充满温度为27C的氦气,氮分子的有效直径 为d=3.1×103cm,问瓶胆两壁间的压强降低到多大数值时,氮的x才比它在大气压的数 值小,从而使其具有隔热作用。(关键;只有当λ≥l时,才能有隔热作用,则m=04cm,p 可求。) 9氮分子的有效直径为3.8×10-cm,求在标准状况下的λ和连续两次碰撞之间的平均 时间 10.(p1413题)氧分子的有效直径为36×10m,求其碰撞频率。已知:(1)氧气 的温度为300K,压强为0am:(2)氧气的温度为300K,压强为0×10-6am 11.(p1414题)某种气体分子在25C时的平均自由程为263×10m,(1)已知 d=26×100m,求气体的压强。(2)求分子在10m的路程上与其它分子的碰撞次数 12.(p1415题)若在10m下,氧分子的平均自由程为68×103m,在什么压强下 其平均自由程为10mm?设温度保持不变 3.(p1416题)电子管的真空度约为10×10-mmng,设气体分子的有效直径为 3.0×10-8m,求27C时单位体积内的分子数、平均自由程和碰撞频率。 14(p1425题)今测得氮气在0C时的导热系数为237×10W·m2·K-1,定容摩尔 热量为20.9J·mol1·K-,试计算氮分子的有效直径 15氢分子(d=10×100m)的方均根速率从炉中(T=400送出而进入冷的氩气 室中,室内氩气密度为40×102m3,d=3×10-0m。求(1)氢分子的速率为多大?(2)把氢 分子和氩分子都看作为球体,则相互碰撞时,它们中心问结得最近的距离是多大?(3)最初 阶段,氢分子每秒内受到的碰撞次数。 ,(分析综合)计算题 1.(pl418题)在气体放电管中,电子不断与气体分子相碰。因电子的速率远远大于气 体分子的平均速率,所以后者可认为是静止不动的。设电子的“有效直径”比起气体分子的
的扩散系数之比 D D Ar He 。 8.热水瓶胆两壁间的距离 l cm = 0.4 ，其间充满温度为 27 C 的氦气，氮分子的有效直径 为 8 d cm 3.1 10− = ，问瓶胆两壁间的压强降低到多大数值时，氮的 才比它在大气压的数 值小，从而使其具有隔热作用。（关键；只有当 l 时，才能有隔热作用，则 min = 0.4cm p ， 可求。） 9.氮分子的有效直径为 8 3.8 10 cm − ，求在标准状况下的 和连续两次碰撞之间的平均 时间。 10.（p141 3 题）氧分子的有效直径为 10 3.6 10 m − ，求其碰撞频率。已知；（1）氧气 的温度为 300 1.0 K atm ，压强为 ；（2）氧气的温度为 6 300 1.0 10 K atm − ，压强为 。 11.（p141 4 题）某种气体分子在 25 C 时的平均自由程为 7 2.63 10 m − ，（1）已知 10 d m 2.6 10− = ，求气体的压强。（2）求分子在 1.0m 的路程上与其它分子的碰撞次数。 12.（p141 5 题）若在 1.0atm 下，氧分子的平均自由程为 8 6.8 10 m − ，在什么压强下， 其平均自由程为 1.0mm ？设温度保持不变。 13.（p141 6 题.）电子管的真空度约为 5 1.0 10 mmHg − ，设气体分子的有效直径为 8 3.0 10 m − ，求 27 C 时单位体积内的分子数、平均自由程和碰撞频率。 14.(p142 15 题)今测得氮气在 0 C 时的导热系数为 3 1 1 23.7 10 W m K − − − ，定容摩尔 热量为 1 1 20.9J mol K − − ，试计算氮分子的有效直径。 15.一氢分子 ( ) 10 d m 1.0 10− = 的方均根速率从炉中 ( 4000 ) T k = 送出而进入冷的氩气 室中，室内氩气密度为 25 3 10 40 10 , 3 10 m d m − − = 。求 (1) 氢分子的速率为多大？ (2) 把氢 分子和氩分子都看作为球体，则相互碰撞时，它们中心问结得最近的距离是多大？ (3) 最初 阶段，氢分子每秒内受到的碰撞次数。 三，（分析综合）计算题 1.（p141 8 题）在气体放电管中，电子不断与气体分子相碰。因电子的速率远远大于气 体分子的平均速率，所以后者可认为是静止不动的。设电子的“有效直径”比起气体分子的
有效直径d来可以忽略不计。(1)电子与气体分子的碰撞截面a为多大?(2)证明:电子与 气体分子碰撞的平均自由程为乙=1,为气体分子的数密度 2.在等容过程中,等压过程中平均自由程如何随温度T变化?在等温过程中,绝热过程 中,平均自由程如何随压强变化? 3.27C时需将阳极射线管抽到多高的真空度(以mmHg表示)才能保证从阳极发射 出来的电子有90%能到达20cm远的阳极而在途中不与空气分子想碰 30×10-0来,且 4 Idn 4.设法使带电油滴在平行板电容气两极板间所受的电场力与重力平衡,则可求出油滴的带 电量,这就是历史上著名的首次测定电子电荷的密立根油滴实验之基本原理。实验中油滴的 密度使已知的,但为求得重力还应知道其半径r。为此,考虑不加外场,当油滴的重力和周 围空气的粘滞力相等时油滴匀速ⅴ下降。若空气密度ρ’和也为已知,试问求r之方法 5.在极度稀薄的气体中,有两平行板A和B各以v4和v速率平行运动。试证:作用在两 板相向面单位面积上的粘滞力为 6.在极度稀薄的气体中,有两平行板A和B。各自的温度为试证:在单位时间内,通过单 位面积因温度差传热Q16pc1(74-T) 7.同上面第八题 8.P418(1) 四,实验题一分析综合: 20;
有效直径 d 来可以忽略不计。 (1) 电子与气体分子的碰撞截面 为多大？ (2) 证明：电子与 气体分子碰撞的平均自由程为 1 , e n n = 为气体分子的数密度。 2.在等容过程中，等压过程中平均自由程如何随温度 T 变化？在等温过程中，绝热过程 中，平均自由程如何随压强变化？ 3. 27 C 时需将阳极射线管抽到多高的真空度（以 mmHg 表示）才能保证从阳极发射 出来的电子有 90 能到达 20cm 远的阳极而在 途中不与空气分子想碰？ （ 10 2 4 3.0 10 , e d d n − 空气 = = 来 且 ） 4．设法使带电油滴在平行板电容气两极板间所受的电场力与重力平衡，则可求出油滴的带 电量，这就是历史上著名的首次测定电子电荷的密立根油滴实验之基本原理。实验中油滴的 密度使已知的，但为求得重力还应知道其半径 r。为此，考虑不加外场，当油滴的重力和周 围空气的粘滞力相等时油滴匀速 v 下降。若空气密度 和也为已知，试问求 r 之方法； 5．在极度稀薄的气体中，有两平行板 A 和 B 各以 A v 和 B v 速率平行运动。试证：作用在两 板相向面单位面积上的粘滞力为； 6．在极度稀薄的气体中，有两平行板 A 和 B。各自的温度为试证：在单位时间内，通过单 位面积因温度差传热 Q= 1/6 v v c ( A T - B T )； 7．同上面第八题； 8． 143 p 18(1)； 四，实验题—分析综合： 1． 143 p 19； 2． 143 p 20；