44×10-3×9.8×49×103 C02:Pco,=P×0.0003exp =2.596×10-9P。 8.314×218 D-4367×10-D=0.085 P xo=Pe5.119x10Po XN,= 4.68×10-p0=0.914 P5.119×104p0 P4=2347×10D=0.00046 Pa-2-596x10=5.1x10-6 P总5.119×10-4p0 xco:=P8 5.119×104po (2)设在11km处大气压力为100kPa 则60km处的总压力：P=100kPa×5.119×104=51.19Pa 【25】由于离心力的作用，在离心力场中混合气体的组成将发生变化。今有一长为80cm 的长管，管内装有等分子数的氢气和氧气的混合气体，将长管放置在一个水平盘上，管的中 部固定在盘中垂直的中心轴上，今以每分钟3000转的速度使盘在水平面上旋转，并设周围 环境的温度保持为20℃。 (1)求由于旋转的原因在管之两端每一个氧气分子的动能。 (2)在达到平衡后，试根据Boltzmann公式分别计算两种气体在管端和管中央处的浓 度比。 (3)假定设法保持在管之中心部位氢气和氧气的浓度比为1：1，总压力为100kPa(例 如在管的中部即旋转中心处，缓慢通入浓度比为1：1的氢气和氧气混合气体)，试计算平 衡后在管端处氢气和氧气的摩尔比。 (离心力F=mlo2,m为质点的质量，1是中心与管端的距离，o是质量的角速度) 解：(1)在管端的线速率为：V=2πr0=2×3.14×40×10-2×3000÷60=125.6ms1 67m2=)×32x10 2*6.02×103×125.62=4.19x1024J E4-m2=5×2x10- 2×602×10×125.6=262x102J (2)对于02： N 1 -=exp N 而&=F6力'吃X1=m0xr=mo 所以 No =exp -17-- 17 - CO2: 0 9 3 3 0 2.596 10 8.314 218 44 10 9.8 49 10 0.0003exp 2 pCO p P − − =               =  − 0.085 5.119 10 4.367 10 0 4 0 5 2 2 =   = = − − p p P P x O O 总 0.914 5.119 10 4.68 10 0 4 0 4 2 2 =   = = − − p p P P x N N 总 0.00046 5.119 10 2.347 10 0 4 0 7 =   = = − − p p P P x Ar Ar 总 6 0 4 0 9 5.1 10 5.119 10 2.596 10 2 2 − − − =    = = p p P P x CO CO 总 （2）设在 11km 处大气压力为 100kPa 则 60km 处的总压力: P 总=100kPa×5.119×10-4=51.19Pa 【25】由于离心力的作用，在离心力场中混合气体的组成将发生变化。今有一长为 80cm 的长管，管内装有等分子数的氢气和氧气的混合气体，将长管放置在一个水平盘上，管的中 部固定在盘中垂直的中心轴上，今以每分钟 3000 转的速度使盘在水平面上旋转，并设周围 环境的温度保持为 20℃。 （1）求由于旋转的原因在管之两端每一个氧气分子的动能。 （2）在达到平衡后，试根据 Boltzmann 公式分别计算两种气体在管端和管中央处的浓 度比。 （3）假定设法保持在管之中心部位氢气和氧气的浓度比为 1：1，总压力为 100kPa（例 如在管的中部即旋转中心处，缓慢通入浓度比为 1：1 的氢气和氧气混合气体），试计算平 衡后在管端处氢气和氧气的摩尔比。 （离心力 2 F ml =  , ｍ为质点的质量，ｌ是中心与管端的距离，ω 是质量的角速度） 解:（1）在管端的线速率为： 2 1 v 2 2 3.14 40 10 3000 60 125.6  r m s − − = =      =  2 3 2 2 24 23 1 1 32 10 v 125.6 4.19 10 2 2 6.02 10 E m J O − −  = =   =   2 3 2 2 23 23 1 1 2 10 v 125.6 2.62 10 2 2 6.02 10 E m J H − −  = =   =   （2）对于 O2： 0 exp N N kT    = −    而 1 2 2 2 2    =  =  = F l mr r mr 离心力 所以 2 2 0 exp N mr N kT    = −   