【06】气体在重力场中的分布情况如何？用什么公式可以计算地球上某一高度的压 力？这样的压力差能否用来发电？ 答：在重力场中，气体分子受到两种互相相反的作用。无规则热运动将使气体分子均匀 分布于它们所能达到的空间，而重力的作用则要使重的气体分子向下聚集。由于这两种相反 的作用，达到平衡时，气体分子在空间中并非均匀的分布，而是密度随高度的增加而减小。 可以用玻尔兹曼公式p=Poxp Mgh 或者p=Pexp mgh 求算地球上某一高 kT kT 度的压力。 这样的压力差不能用于发电。由于从地面到地球上空的某一高度压力是逐渐减小的，而 不是跨越式的减小。根据热力学第一定律，这是不可能的，即dU、δQ不变，而使δW>0, 是不可能让热力学第一定律表达式成立的，亦违反了热力学第一定律。 【07】在一个密闭容器内有一定量的气体，若升高温度，气体分子的动能和碰撞次数 增加，那分子的平均自由程将如何改变？ 1 答：由平均自由程的计算公式1=V2dn,升高温度后，由于气体是一定量的，则n 一定，有效直径d不变，则l不变。 【08】什么是分子碰撞的有效截面积？如何计算分子的互碰频率？ 答：运动着的分子，其运动的方向与纸面垂直，以有效直径d为半径做圆，这个圆的面 积称为分子碰撞的有效截面积（πd2)。见图(1） 8RT nanB 分子互碰频率的公式为 = ,式中B代表A、B分子的有效半径 之和，μ代表折合质量： dAB= d4+de=1+1 2 2'u M MB 【09】什么是气体的隙流，研究气体隙流有何用处？ 答：气体分子通过小孔向外流出称为分子的隙流。研究分子的隙流可以用来求气体的摩 尔质量：也可以用来分离摩尔质量不同的气体混合物。 【10】范德华对实际气体做了那两项校正？如果把实际气体看作刚球，则其状态方程 的形式应该如何？ 答：范德华方程在修正理想气体方程时，在体积和压力项上提出了两个具有物理意义的 -2-- 2 - 【06】 气体在重力场中的分布情况如何？用什么公式可以计算地球上某一高度的压 力？这样的压力差能否用来发电？ 答：在重力场中，气体分子受到两种互相相反的作用。无规则热运动将使气体分子均匀 分布于它们所能达到的空间，而重力的作用则要使重的气体分子向下聚集。由于这两种相反 的作用，达到平衡时，气体分子在空间中并非均匀的分布，而是密度随高度的增加而减小。 可以用玻尔兹曼公式 0 exp Mgh p p kT   = −    或者 0 exp mgh p p kT   = −    求算地球上某一高 度的压力。 这样的压力差不能用于发电。由于从地面到地球上空的某一高度压力是逐渐减小的，而 不是跨越式的减小。根据热力学第一定律，这是不可能的，即 dU 、δQ 不变，而使 δW>0， 是不可能让热力学第一定律表达式成立的，亦违反了热力学第一定律。 【07】 在一个密闭容器内有一定量的气体，若升高温度，气体分子的动能和碰撞次数 增加，那分子的平均自由程将如何改变？ 答：由平均自由程的计算公式 l = d n 2 2 1  ，升高温度后，由于气体是一定量的，则 n 一定，有效直径 d 不变，则 l 不变。 【08】 什么是分子碰撞的有效截面积？如何计算分子的互碰频率？ 答：运动着的分子，其运动的方向与纸面垂直，以有效直径 d 为半径做圆，这个圆的面 积称为分子碰撞的有效截面积（ 2 d ）。见图（1） 分子互碰频率的公式为 AB nAnB u RT Z d   2 8 = ，式中 AB d 代表 A、B 分子的有效半径 之和，μ 代表折合质量： A B A B AB M M d d d 1 1 1 ; 2 2 = + = +  【09】什么是气体的隙流，研究气体隙流有何用处？ 答：气体分子通过小孔向外流出称为分子的隙流。研究分子的隙流可以用来求气体的摩 尔质量；也可以用来分离摩尔质量不同的气体混合物。 【10】 范德华对实际气体做了那两项校正？如果把实际气体看作刚球，则其状态方程 的形式应该如何？ 答：范德华方程在修正理想气体方程时，在体积和压力项上提出了两个具有物理意义的