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1、物理答案11章第11章 气体动理论 11-1 由pV=mRT M把p=10atm, T=(47+273)K=320K. m=0.1kg, M=3210-3kg R=8.31Jmol-1K-1代入. 证V=8.3110-3m3 (2) 设漏气后，容器中的质量为m，则 mRT M5mR300 pV=8M1(kg) m=15pV=m50.1R300=R320 M8M漏去的氧气为Dm=m-m=(0.1-11-2 太阳内氢原子数N=故氢原子数密度为 11)kg=kg3.310-2kg 1530MSmH NMSmH1.9910301.6710-27n= 44VpRs3p(6.96108)333 =8.51
2、0(m) 29-3题11-2图 p1.3510147=1.1510(K) 由P=nkT知T=29-23nk8.5101.381011-3 如图混合前： m1RT1M1m1m2T=T2 1mM1M2对O2气有pV=2RT2M2对He气有pV=总内能 E前=E1+E2=代入证 3m15m2RT1+RT2 2M12M2E前=4混合后：设共同温度为T m1RT1 M13m15m235T1()E后=+RT,又由1式得EF=+02M2M2122T2 又E前=E后，故由知T=m1MRT 28T1(3+5T1/T2) avv011-4 (1) f(v)=a0由归一化条件0vv0v0v2v0 v2v000f(v
3、)dv=1得 DN=v02v0a32 vdv+adv=av0=1a=v0v023v0v0v0/2Nf(v)dv=aNvv0/20v0Nvdv= 4从图中可看出最可几速率为v02v0各速率. v= =0vf(v)dv=v00avv0v0vdv+vadv v0/211112av0=v0 69v2v0avvdvvf(v)dvv/20v17v0=v0 v=v29av1f(v)dvvv0/2vdvv0011-5 氧气未用时，氧气瓶中V=V1=32L,p1=130atm,T1=T m1=Mp1Mp1V1=V RT1RT氧气输出压强降到p2=10atm时 m2=氧气每天用的质量 m0=Mp2Mp2V2=V
4、RT2RTMP0V0 RT P0=1atm,V0=400L 设氧气用的天数为x,则xm0=m1-m2x=由(1)(2)(3)知 x=m1-m2 m0m1-m2(p1-p2)V =m0p0V0130-1032=9.6(天) 1400 =p10525-3=2.4110(m) 11-6 n=-23KT1.3810300M3210-3-26 m=5.310(kg) 23N06.0210 r=nm=2.4110255.310-26=1.3(kg/m3) l=13n=132.411025=3.4610-9(m) 认为氧气分子速率服从麦克斯韦布，故 v=1.6RT8.313002-1=1.6=4.4610(
5、ms) -3M32103RT=4.83102ms-1 M v=e=2i5KT=1.3810-23300=1.0410-20(J) 2211-7 Qp=nkT5p410-1011-3n=1.0610m -23kT1.3810237-3 =1.0610(cm) 故1cm3中有1.0610个氮气分子. 5d=13n=131.0610112.110-4m11-8 由课本例11-4的结论知 h=pRTln(0) Mgp =8.3130013ln=1.9610(m) -329109.80.833KT=1.3810-23300=6.2110-21(J) 2211-9 (1) et= 看作理想气体，则 v=1
6、.6KT1.2830010-23 =1.6-13-3m1010-2-1 =1.0310ms 11-10 E平动=33RT=8.31300=3.74103(J) 223 E转动=RT=8.31300=2.4910(J) 55RT=8.31300=6.23103(J) 22pn=11-11 由p=nKT KT 内能E= 是等温等压 n1:n2=1:1 v=1.6RTMQ是等温，v1:v2=M2:M1=2=32=1:4 P1.3310-317-3=3.210m11-12n= -23KT1.3810300l=11-13 (1) KT2pdp2=1.3810-233002p910-201.3310-3=
7、7.8(m) z=2pd2nvp8n=0z0=5.4210 KT0RT0v=1.6M 由公式z=2pd2nv=2pd2ppRT1.6=2pd2KTMKR知 MT z与T和P有关，由于T不变，故z只与P有关. 则 p1.3310-48-1 z:z0=p:p0z= z0=5.4210=0.71s5p01.0131011-14 如图 Q v2=3RT M22vc:vA=Tc:TA 又QBC等温过程，故TB=TC. 由pV=mRTMPB=2PAVA=VB 题11-14图 则TB=2TA 2Vc2:VA=2:1 l=KT2pd2plc:lA=TcTA :PcPApC=pA BC等温过程 pCVC=pBV
8、BpC2VA=2pAVA lC:lA=2:1 RT M11-15 v2=1.738.314000 210-3 =7.0103(ms-1)=1.73 d=d1d21+=(1+3)10-10=210-10m 222 z=2pd2n2v=2p410-204010257103 10-1 =510s 11-16 z=2pdnv8RT8R2pz=2pd v= pMkpMTpn=KT2 又由E=6mmEMRT=3RTT= 2MM3mR 把代入知 4d2pR3pm4d2pKN0z=kMEkM4d2pN0 =M vP=3pm E3pm E2RT 把代入得 M2REM2E =M3mR3m3232EMEM =3mR2mN0VP=平均平动动能 et=kT=k
