第12章 气体动理论
一、 填空题：
1、一打足气的自行车内胎，若在7℃时轮胎中空气压强为×510pa.则在温度变为37℃，轮胎内空气的压强是 。（设内胎容积不变）
2、在湖面下50.0m深处（温度为4.0℃），有一个体积为531.010m的空气泡升到水面上来，若湖面的温度为17.0℃，则气泡到达湖面的体积是 。（取大气压强为501.01310ppa）
3、一容器内储有氧气，其压强为501.0110ppa，温度为27.0℃，则气体分子的数密度为 ；氧气的密度为 ；分子的平均平动动能为 ；分子间的平均距离为 。（设分子均匀等距排列）
4、星际空间温度可达，则氢分子的平均速率为 ，方均根速率为 ，最概然速率为 。
5、在压强为51.0110pa下，氮气分子的平均自由程为66.010cm，当温度不变时，压强为 ，则其平均自由程为1.0mm。
6、若氖气分子的有效直径为82.5910cm，则在温度为600k，压强为21.3310pa时，氖分子1s内的平均碰撞次数为 。
7、如图12-1所示两条曲线(1)和(2),分别定性的表示一定量的
某种理想气体不同温度下的速率分布曲线,对应温度高的曲线
是 .若图中两条曲线定性的表示相同温
度下的氢气和氧气的速率分布曲线,则表示氧气速率分布曲线的是 .
8、试说明下列各量的物理物理意义：
（1）12kT ， （2）32kT ，
专业____________ 姓名____________ 学号_____________
第十章 气体的动理论
一．单项选择题：
1．关于温度的意义，有下列几种说法： [ B ]
（1）气体的温度是分子平均平动动能的量度。
（2）气体的温度是大量气体分子热运动的集体表现，具有统计意义。
（3）温度的高低反映物质内部分子运动剧烈程度的不同。
（4）从微观上看，气体的温度表示每个气体分子的冷热程度。
上述说法中正确的是
（A）（1）、（2）、（4）;（B）（1）、（2）、（3）;（C）（2）、（3）、（4）;（D）（1）、（3）、（4）。
2.两容积不等的容器内分别盛有He和N2，若它们的压强和温度相同，则两气体
[ A ]
（A）单位体积内的分子数必相同；（B）单位体积内分子的平均动能必相同；
（C）单位体积内分子的质量必相同；（D）单位体积内气体的内能必相同。 3．温度、压强相同的氦气和氧气，它们分子的平均动能和平均平动动能w的关系为：
[ C ]
（A）和w都相等。 （B）相等，而w不相等。
（C）w相等，而不相等。 （D）和w都不相等。
4.一容器内储有三种理想气体，处于平衡状态。a种气体的分子数密度为1n，产生的压强为
1p，b和c种气体的分子数分别为12n和13n，则混合气体的压强p为
[ D ]
（A）13p
； （B）14p
； （C）15p
； （D）16p
。
5. 一瓶氦气和一瓶氮气，两者密度相同，分子平均平动动能相等，而且都处于平衡状态，
则两者[ C ]
（A）温度相同，压强相等；
（B）温度，压强都不相同；
（C）温度相同，但氦气的压强大于氮气压强；
（D）温度相同，但氦气的压强小于氮气压强。 6．1mol刚性双原子分子理想气体，当温度为T时，其内能为 [ C ] RT
23 (A) kT
23 (B) RT
25 (C) kT
25 (D)
7．在一容积不变的封闭容器内，理想气体分子的平均速率若提高为原来的2倍，则[ D ]
第十一章 气体动理论习题详细答案
一、选择题
1、答案：B
解：根据速率分布函数
()fv的统计意义即可得出。
()fv表示速率以v为中心的单
位速率区间内的气体分子数占总分子数的比例，而dvvNf
)(表示速率以v为中心
的dv速率区间内的气体分子数，故本题答案为B。
2、答案：A
解：根据
()fv
的统计意义和
pv
的定义知，后面三个选项的说法都是对的，后面三个选项的说法都是对的，而只有而只有
A不正确，气体分子可能具有的最大速率不是
pv
，而可能是趋于无穷大，所以答
案A正确。正确。
3、答案：A
解：2
rms1.73RT
vv
M==，据题意得
2222
22221
,
16HOHH
HOOOTTTM
MMTM===，所以答案A正确。正确。
4、 由理想气体分子的压强公式2
3kpne
=可得压强之比为：可得压强之比为：
Ap
∶
Bp
∶
Cp
＝
n
AkAe∶
n
BkBe∶
n
CkCe＝1∶1∶1
5、 氧气和氦气均在标准状态下，二者温度和压强都相同，而氧气的自由度数为
5，氦气的自由度数为3，将物态方程pVRTn=代入内能公式
2i
ERTn=可得
2i
EpV
=，所以氧气和氦气的内能之比为5 : 6，故答案选C。
6、 解：理想气体状态方程PVRTn
=
，内能2i
URT
n=(0m
M
n=)。由两式得
2Ui
P
V=，
A、B两种容积两种气体的压强相同，A中，
3i
=；B中，
5i
=，所以答案A正确。正确。
7、 由理想气体物态方程'm
pVRT
M=可知正确答案选D。
8、 由理想气体物态方程pVNkT
=可得气体的分子总数可以表示为PV
NkT
=，故
答案选C。 9、理想气体温度公式213
22kmkTeu
==给出了温度与分子平均平动动能的关系，
表明温度是气体分子的平均平动动能的量度。温度越高，分子的平均平动动能越
大，分子热运动越剧烈。因此，温度反映的是气体分子无规则热运动的剧烈程度。
由于
ke是统计平均值，因而温度具有统计意义，是大量分子无规则热运动的集
体表现，对个别分子或少数分子是没有意义的。故答案选B。 10、因摩尔数相同的氢气和氦气自由度数不同，所以由理想气体的内能公式
大学物理第六版第七章气体动理论基础总结
1. 气体分子模型：气体由大量无限小的分子组成，分子之间几乎没有相互作用，分子运动是无规则的。
2. 气体分子的运动：气体分子具有随机热运动，并遵循牛顿力学定律。分子的速度和方向是随机的。
3. 气体的压强：气体分子与容器壁的碰撞会产生压强。气体的压强与分子的速度、分子间平均自由程、分子总数等因素有关。
4. 理想气体状态方程：理想气体状态方程描述了气体的状态。PV = nRT，其中P为气体压强，V为体积，n为物质的量，R为气体常数，T为温度。
5. 分子平均动能：气体分子的平均动能与气体的温度成正比。分子平均动能与分子质量无关。
6. 温度和热力学温度：温度是描述物体热平衡状态的物理量。热力学温度是温度的定量度量，它与分子平均动能的平方成正比。
7. 气体分子的速率分布：气体分子的速率分布服从麦克斯韦-波尔兹曼分布。分子速率分布与温度相关，高温下分子速率分布图会变得更加平坦。
总结起来，第七章主要介绍了气体动理论的基本概念和定律，包括气体分子的运动、气体压强、气体状态方程、分子平均动能、温度和速率分布等内容。
