第05章气体动理论习题

89班级______________学号____________姓名________________练习答案选择题：DBCCDC填空题：1、速率在p以上的分子数占总分子数的百分比，分子平均平动动能，1d)(0f，速率在~0内的分子数占总分子数的百分之百2、氧气，氢气，1T3、3，2，04、7479J，4986J5、211042.9J，211042.9J，1:2一、选择题1．在一定速率v附近麦克斯韦速率分布函数)(vf的物理意义是：一定量的气体在给定温度下处于平衡态时的（）（A）速率为v的分子数；（B）分子数随速率v的变化；（C）速率为v的分子数占总分子数的百分比；（D）速率在v附近单位速率区间内的分子数占总分子数的百分比。2．如果氢气和氦气的温度相同，摩尔数也相同，则（）（A）这两种气体的平均动能相同；（B）这两种气体的平均平动动能相同；（C）这两种气体的内能相等；（D）这两种气体的势能相等。3．在恒定不变的压强下，理想气体分子的平均碰撞次数z与温度T的关系为()（A）与T无关；（B）与T成正比；（C）与T成反比；（D）与T成正比；（E）与T成反比。4．根据经典的能量按自由度均分原理，每个自由度的平均能量为（）（A）kT/4；（B）kT/3；（C）kT/2；（D）3kT/2；（E）kT。905．在20℃时，单原子理想气体的内能为（）（A）部分势能和部分动能；（B）全部势能；（C）全部转动动能；（D）全部平动动能；（E）全部振动动能。6．1摩尔双原子刚性分子理想气体，在1atm下从0℃上升到100℃时，内能的增量为（）（A）23J；（B）46J；（C）2077.5J；（D）1246.5J；（E）12500J。二、填空题1．)(vf为麦克斯韦速率分布函数，pvdvvf)(的物理意义是_______________________________________________，02)(2dvvfmv的物理意义是_______________________________________________，速率分布函数归一化条件的数学表达式为_______________________________________________，其物理意义是____________________________________________________________________。2．同一温度下的氢气和氧气的速率分布曲线如右图所示，其中曲线1为_____________的速率分布曲线，__________的最概然速率较大（填“氢气”或“氧气”）。若图中曲线表示同一种气体不同温度时的速率分布曲线，温度分别为T1和T2且T1T2；则曲线1代表温度为________的分布曲线（填T1或T2）。3．设氮气为刚性分子组成的理想气体，其分子的平动自由度数为_________，转动自由度为_________；分子内原子间的振动自由度为__________。4．2mol氢气，在温度为27℃时，它的分子平动动能为，分子转动动能为。5．1mol氧气和2mol氮气组成混合气体，在标准状态下，氧分子的平均能量为_________，氮分子的平均能量为____________；氧气与氮气的内能之比为____________。三、计算题导体中自由电子的运动类似于气体分子的运动。设导体中共有N个自由电子。电子气中电子的最大速率Fv叫做费米速率。电子的速率在v与dvv之间的概率为：)(vfvo1291FFVVVVNAdVVNdN,00,42式中A为归一化常量。（1）由归一化条件求A。（2）证明电子气中电子的平均动能=FFEmv53)21(532，此处FE叫做费米能。