1、第1节 气体理论和理想气体模型一、选择题1. 置于容器内的气体，如果气体内各处压强相等，或气体内各处温度相同， 则这两种情况下气体的状态 (A) 一定都是平衡态 (B) 不一定都是平衡态 (C) 前者一定是平衡态，后者一定不是平衡态 (D) 后者一定是平衡态，前者一定不是平衡态 B 2. 气体在状态变化过程中，可以保持体积不变或保持压强不变，这两种过程 (A) 一定都是平衡过程 (B) 不一定是平衡过程 (C) 前者是平衡过程，后者不是平衡过程 (D) 后者是平衡过程，前者不是平衡过程 B 3. 如图所示，当气缸中的活塞迅速向外移动从而使气体膨胀时，气体所经历的过程 C (A) 是平衡过程，它
2、能用 pV图上的一条曲线表示 (B) 不是平衡过程，但它能用 pV图上的一条曲线表示 (C) 不是平衡过程，它不能用 pV图上的一条曲线表示 (D) 是平衡过程，但它不能用 pV图上的一条曲线表示 p4. 在下列各种说法 (1) 平衡过程就是无摩擦力作用的过程 (2) 平衡过程一定是可逆过程 (3) 平衡过程是无限多个连续变化的平衡态的连接 (4) 平衡过程在 p V图上可用一连续曲线表示 中，哪些是正确的？(A) (1)、(2) (B) (3)、(4) (C) (2)、(3)、(4) (D) (1)、(2)、(3)、(4) B 5. 设有下列过程： (1) 用活塞缓慢地压缩绝热容器中的理想气
3、体(设活塞与器壁无摩擦)(2) 用缓慢地旋转的叶片使绝热容器中的水温上升 D (3) 一滴墨水在水杯中缓慢弥散开 (4) 一个不受空气阻力及其它摩擦力作用的单摆的摆动 其中是可逆过程的为 (A) (1)、(2)、(4) (B) (1)、(2)、(3) (C) (1)、(3)、(4) (D) (1)、(4) 2、判断题1. 状态参量（简称态参量）就用来描述系统平衡态的物理量。 ( )2. 在 p V图上，系统的某一平衡态用一个点来表示。 ( )3. pV图上的一点代表系统的一个平衡态。 ( )4. 系统的某一平衡过程可用 P-V图上的一条曲线来表示。 ( )5. pV图上任意一条曲线表示系统的一
4、个平衡过程。 ( )3、填空题1、某容器内分子数密度为10 26 m-3，每个分子的质量为 310 -27 kg，设其中 1/6分子数以速率v 200 m / s 垂直地向容器的一壁运动，而其余 5/6分子或者离开此壁、或者平行此壁方向运动，且分子与容器壁的碰撞为完全弹性的则 (1) 每个分子作用于器壁的冲量P_1.210 -24 kg m / s _； (2) 每秒碰在器壁 单位面积上的分子数 1028 m-2-1 ； 0n31(3) 作用在器壁上的 压强p_410 3 Pa _2、理想气体微观模型( 分子模型)的主要内容是: (1)_气体分子的大小与气体分子之间的距离比较，可以忽略不计 (
5、2) 除了分子碰撞的一瞬间外，分子之间的相互作用力可以忽略 (3) 分子之 间以及分子与器壁之间的碰撞是完全弹性碰撞。3、解释下列分子动理论与热力学名词： (1) 状态参量：描述物体状态的物理量，称为状态参量（如热运动状态的参量为p、V 、T ）；(2) 微观量：表征个 别分子状况的物理量（如分子的大小、质量、速度等）称为微观量；(3) 宏观量：表征大量分子集体特性的物理量（如p、V、 T、Cv等）称为宏观量。4、pV图上的一点代表 _系统的一个平衡态， _；pV图上任意一条曲线表示_系统经历的一个准静态过程_ 5、一定量的理想气体处于热动平衡状态时，此 热力学系统的不随时间变化的三个宏观量是
6、_体积、温度和压强_，而随 时间不断变化的微观量是_分子的运动速度（或分子运动速度，或分子的动量，或分子的动能）_.6、在pV 图上(1) 系统的某一平衡 态用_一个点_来表示；(2) 系统的某一平衡 过程用_一条曲线_来表示；(3) 系统的某一平衡循 环过程用_一条封闭曲线_来表示；四、计算题 1、某理想气体在温度27 0C和压强10 -2atm下,密度11.3g/m 3,则气体的摩尔质量M=?解：RTMmPVmolgP9.2710.10381522. 一氧气瓶的容积为V，充了气未使用 时压强为p 1，温度为T 1；使用后瓶内氧气的质量减少为原来的一半，其压强降为p 2，试求此时瓶内氧气的温
7、度T 2及使用前后分子热运动平均速率之比 21/v解： p 1V=RT1 p2V= RT2 T2=2 T1p2 / p1 2分3分22Pv第2节 理想气体的压强和温度一、选择题1、三个容器A、 B、C中装有同种理想气体，其分子数密度 n相同，而方均根速率之比为 124，则其压强之比 为： /2/12/2:vv ApBC(A) 124 (B) 148 (C) 1416 (D) 421 C 2、温度为T时 ，在方均根速率 的速率区 间内，氢、氨两种气体分子数s/m50)(2占总分子数的百分率相比较：则有（附：麦克斯韦速率分布定律：，v2/3expkTkTN符号exp(a) ，即e a .）(A)
8、22H/(B) N(C) 22/(D) 温度 较低时 2NH/温度较高时 C 2NH/3、在一密闭容器中，储有A、B、 C三种理想气体， 处 于平衡状态A种气体的分子数密度为n 1，它产生的压强为p 1，B种气体的分子数密度 为2n 1，C种气体的分子数密度为3 n 1，则混合气体的压强p为 (A) 3 p1 (B) 4 p1 D (C) 5 p1 (D) 6 p1 4、若理想气体的体积为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为普适气体常量， 则该理想气体的分子数为： (A) pV / m (B) pV / (kT) (C) pV / (RT) (D) pV /
9、(mT) B 5、在标准状态下，任何理想气体在1 m 3中含有的分子数都等于(A) 6.021023 (B)6.021021 (C) 2.691025 (D)2.691023 (玻尔兹 曼常量k 1.3810 23 JK1 ) C 6、一定量某理想气体按pV 2恒量的规律膨胀， 则膨胀后理想气体的温度 (A) 将升高 (B) 将降低 (C) 不 变 (D)升高还是降低，不能确定 B 7. 一个容器内贮有1摩尔氢气和1摩尔氦气，若两种气体各自对器壁产生的压强分别为p1和p 2，则两者的大小关系是： (A) p1 p2 (B) p1T2，则 (A) vp1 vp2， f(vp1) f(vp2) (
10、B) vp1 vp2， f(vp1) f(vp2) (D) vp1 100 ms-1的分子数占总分子数的百分比的表达式为 10d)(vf；(2) 速率v 100 ms -1的分子数的表达式为 10d)(vNf。174042：某气体在温度为T =273 K时，压强为 atm.2p，密度 24.kg/m3，则该气体分子的方均根速率为_495m/s_。(1 atm = 1.01310 5 Pa)18. 质量为M ，摩尔质量为 ，分子数密度为n的理想气体，处于平衡态时，系 统压强molM与温度 的关系为 。PTPkT四、计算题1、室内温度从15 0C升高到27 0C，而气压不变，则此时室内的分子数减少
11、了多少？解： ，nkTp21273521Tn 01243n2已知某理想气体分子的方均根速率为 sm40。当其压强为1 atm时，求气体的密度。解： 2231vmp 90./32vkg/m3 第3节 理想气体的内能一、选择题1、一定量的某种理想气体起始温度为T ，体积为V，该气体在下面循环过程中经过三个平衡过程：(1) 绝热膨胀到体积为2V，(2)等体变化使温度恢复 为T，(3) 等温压缩到原来体积V，则 此整个循环过程中(A) 气体向外界放 热 (B) 气体对外界作正功(C) 气体内能增加 (D) 气体内能减少 A 2. 1 mol刚性双原子分子理想气体，当温度为T 时，其内能为（式中R为普适
12、气体常量， k为玻尔兹曼常量）(A) 23 (B) T23 C (C) T5 (D) k5 3. 一定量的理想气体贮于某一容器中，温度为T ，气体分子的质量为m根据理想气体的分子模型和统计假设，分子速度在x方向的分量平方的平均 值 (A) mk32v (B) kTx312v D (C) Tx/ (D) / 4. 一物质系统从外界吸收一定的热量，则 D (A) 系统的内能一定增加 (B) 系 统的内能一定减少 (C) 系 统的内能一定保持不变 (D) 系统的内能可能增加，也可能减少或保持不变 5、若理想气体的体积为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为普适气体常量
13、， 则该理想气体的分子数为： (A) pV / m (B) pV / (kT) (C) pV / (RT) (D) pV / (mT) B 6、在标准状态下，任何理想气体在1 m 3中含有的分子数都等于(A) 6.021023 (B)6.021021 (C) 2.691025 (D)2.691023 (玻尔兹 曼常量k 1.3810 23 JK1 ) C 7、一定量某理想气体按pV 2恒量的规律膨胀， 则膨胀后理想气体的温度 (A) 将升高 (B) 将降低 (C) 不 变 (D)升高还是降低，不能确定 B 8. 一个容器内贮有1摩尔氢气和1摩尔氦气，若两种气体各自对器壁产生的压强分别为p1和p
14、 2，则两者的大小关系是： (A) p1 p2 (B) p10或 100 ms-1的分子数占总分子数的百分比的表达式为_ 10d)(vf_； (2) 速率v 100 ms-1的分子数的表达式 为_ 10)(Nf_ 3. 当理想气体处于平衡态时，若气体分子速率分布函数为f(v )，则分子速率处于最概然速率v p至范围内的概率 N / N_ pfvd)(_ 4、设气体分子服从麦克斯韦速率分布律， 代表平均速率， 为一固定的速率区间v，则速率在 到 范围内的分子数占分子总数的百分率随气体的温度升高而_降低_(增加、降低或保持不变) 5处于重力场中的某种气体，在高度z处单位体积内的分子数即分子数密度为
15、n。若f (v)是分子的速率分布函数，则坐标介于x x+dx、yy+dy、zz+dz区间内，速率介于v v + dv区间内的分子数d N=_nf(v)dxdydzdv_。6已知大气中分子数密度n随高度h的变化规律：RTghMnmol0ep，式中n 0为h=0处的分子数密度。若大气中空气的摩尔质量为M mol，温度为T，且处处相同，并设重力场是均匀的，则空气分子数密度减少到地面的一半时的高度为_(ln2) RT/(Mmol g) _。(符号exp( a)，即e a )7图示的曲线分别表示了氢气和氦气在同一温度下的分子速率的分布情况。由图可知，氦气分子的最概然速率为_1000m/s _，氢气分子的
16、最概然速率为 102m/s _。8. 麦克斯韦速率分布函数的物理意义：表示在速率 v 附近，单位速率区间内分子出现的概率，或单位速率区间内分子数占总分子数的百分比。第5节 气体内的输运过程一、选择题1、一容器贮有某种理想气体，其分子平均自由程为 0，若气体的热力学温度降到原来的一半，但体积不变，分子作用球半径不变，则 此时平均自由程为 (A) 02 (B) 0 B (C) / (D) / 2 2、气缸内盛有一定量的氢气(可视作理想气体)，当温度不变而压强增大一倍时，氢气分子的平均碰撞频率 和平均自由程 的变化情况是：Z(A) 和 都增大一倍 C Z(B) 和 都减为原来的一半 (C) 增大一倍
17、而 减 为原来的一半 (D) 减为原来的一半而 增大一倍 3、一定量的理想气体，在温度不变的条件下，当体积增大时，分子的平均碰撞频率和平均自由程 的变化情况是： Z(A) 减小而 不变 (B) 减小而 增大 Z(C) 增大而 减小 (D) 不变而 增大 B 4、在一个体积不变的容器中，储有一定量的理想气体，温度 为T 0时，气体分子的平均速率为 ，分子平均碰撞次数为 ，平均自由程为 当气体温度升高为4T 0时，0v0Z0气体分子的平均速率 ，平均碰撞 频率 和平均自由程 分别为： (A) 4 ， 4 ， 4 Z0(B) 2 ， 2 ， 00v (m/s)f(v)O 10004040图(C) 2
18、 ， 2 ， 4 v0Z00(D) 4 ， 2 ， B 5、在一封闭容器中盛有1 mol氦气( 视作理想气体)，这时分子无规则运动的平均自由程仅决定于 (A) 压强p (B) 体积V (C) 温度 T (D) 平均碰撞频率 B Z6、一定量的某种理想气体若体积保持不变， 则其平均自由程 和平均碰撞频率 与Z温度的关系是： (A) 温度升高， 减少而 增大 (B) 温度升高， 增大而 减少 Z(C) 温度升高， 和 均增大 (D) 温度升高， 保持不变而 增大 D 7、一容器贮有某种理想气体，其分子平均自由程 为 ，若气体的热力学温度降到原0来的一半，但体积不变，分子作用球半径不变，则此 时平均
19、自由程为 (A) (B) 020(C) (D) / 2 B /8容积恒定的容器内盛有一定量某种理想气体，其分子热运动的平均自由程为 0，平均碰撞频率为 0Z，若气体的 热力学温度降低为原来的 1/4倍，则此时分子平均自由程 和平均碰撞频率 分别为： B (A) 0， 0 (B) 0，Z 210(C) 2 ，Z2 (D) ， 二、填空题1、一定质量的理想气体，先经过等体过程使其热力学温度升高一倍，再经过等温过程使其体积膨胀为原来的两倍，则分子的平均自由程变为原来的_2_倍2、氮气在标准状态下的分子平均碰撞频率为5.4210 8 s-1，分子平均自由程为 610 -6 cm，若温度不变，气压降为 0.1 atm ，则分子的平均碰撞频率变为
