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气 体 动 理 论 (一)
一、选择题：
1、一个容器贮有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
P2，则两者的大小关系是：
(A) P1 > P2 (B) P1 < P2
(C) P1 = P2 (D) 不确定的。 [ ]
2、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为玻耳兹曼常量，
R为摩尔气体常量，则该理想气体的分子数为： (A) PV / m 。 (B) PV/(KT)。
(C) PV / (RT)。 (D) PV/(mT)。 [ ] 3、有一截面均匀的封闭圆筒，中间被一光滑的活塞分隔成两边，如果其中的一边装有0.1kg
某一温度的氢气，为了使活塞停留在圆筒的正中央，则另一边应装入同一温度的氧气质量为： [ ] (A) 1 / 16 kg (B) 0.8 kg (C) 1.6 kg (D) 3.2 kg
4、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n1，它产生的压强为P1，B种气体的分子数密度为2 n1，C种气体的分子数密度为3 n1，则混合气体的压强P为
(A) 3 P1 (B) 4 P1
(C) 5 P1 (D) 6 P1 [ ]
2
5、一定量某理想气体按PV = 恒量的规律膨胀，则膨胀后理想气体温度
(A) 将升高 (B) 将降低
(C) 不变 (D)升高还是降低，不能确定 [ ] 6、如图所示，两个大小不同的容器用均匀的细管相连，管中有一水银滴作活塞，大容器装
有氧气，小容器装有氢气，当温度相同时，水银滴静止于细管中央，试问此时这两种气体的密度哪个大？
(A)氧气的密度大。 (B)氢气的密度大。
(C)密度一样大。 (D)无法判断。 [ ]
. . .
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H2 O2
一、填空题：
1、对一定质量的理想气体进行等温压缩，若初始时每立方米体积气体分子数为1.96×10，
当压强升高到初值的两倍时，每立方米体积气体分子数应为 。 2、在推导理想气体压强公式中，体现统计意义的两条假设是：
(1) ； (2) 。
3、某理想气体在温度为27℃和压强为1.0×10atm情况下，密度为11.3 g / m，则这气
-1-1
体的摩尔质量M mol = 。(摩尔气体常量R = 8.31 J·mol·K) 4、在定压下加热一定量的理想气体，若使其温度升高1K时，它的体积增加了0.005倍，则
气体原来的温度是 。
5、下面给出理想气体状态方程的几种微分形式，指出它们各表示什么过程。
(1) p d V = (M / Mmol) R d T表示 过程。 (2) V d p = (M / Mmol) R d T表示 过程。
(3) p d V + V d p = 0 表示 过程。
–24 23
6、氢分子的质量3.3×10 g，如果每秒有10个氢分子沿着与容器器壁的法线成45°角
5 -12
的方向以10cm·s的速率撞击在2.0 cm 面积上(碰撞是完全弹性的)，则此氢气的压强为 。
7、一气体分子的质量可以根据该气体的定容比热容来计算，氩气的定容比热容Cv = 0.314
-1-13
kJ·kg·K，则氩原子的质量m = 。(1 k c a l = 4.18×10J) 8、分子物理是研究 的学科，它
应用的基本方法是 方法。
9、解释下列分子运动论与热力学名词：
(1) 状态参量： ；
(2) 微观量： ；
(3) 宏观量： ；
-2
3
24
二、计算题：
1、黄绿光的波长是5000 ? (1 ? =10m)，理想气体在标准状态下，以黄绿光的波长为边
-23-1
长的立方体有多少个分子？（玻耳兹曼常量k = 1.38×10 J·K）
2、两个相同的容器装有氢气，以一细玻璃管相连通，管中用一滴水银作活塞，如图所示，当左边容器的温度为0℃，而右边容器的温度为20℃时，水银滴刚好在管的中央，试问，当左边容器温度由0℃增到5℃，而右边容器温度由20℃增到30℃时，水银滴是否会移动？
-10
. . .
.
如何移动？
3、假设地球大气层由同种分子构成，且充满整个空间，并设各处温度T相等。试根据玻璃尔兹曼分布律计算大气层分子的平均重力势能ε p。
n -axn+1
(已知积分公式 Xe d x = n ！/ a)
热力学（一） (答案)
一、 1．C 2．B 3．D 4．D 5．A 6．B 7．B 8．D 二、 1．物体作宏观位移，分子之间的相互作用。 2．能使系统进行逆向变化，回复状态，而且周围一切都回复原状。系统不能回复到初；
态；或者系统回复到初态时，周围并不能回复原状。
3．在等压升温过程中，气体要膨胀而作功，所以要比气体等体升温过程多吸收一部分
热量。
4．（1）气体的能，（2）气体对外所做的功，（3）气体的能和对外所做的功
33 3
5．2/i+2,i/i+2 6．8.64×10 7．7.48×10 J ,7.48×10 J 8．200J
热力学（二）答案
一、1．A 2.C 3.B 4.B 5.A 6.C 7.B 8.D 9.D 二、1．S1+S2，-S1 2. 8.31J, 29.09J 3.7A/2 4、不可能把热量从低温物体自动传到高温物体而不引起外界变化
不可能制造出这样循环工作的热机,它只从单一热源吸热来作功,而不放出热量给其他物体,或者说不使外界发生任何变化.
5. 从概率较小的状态到概率较大的状态，状态概率增大（或熵增大） 6．不变； 增加
热力学（三）答案
一、1、C 2、A 3、B 4、B 5、C 6、A 7、A 8、D 二、1、一个点，一条曲线，一条封闭线 2、（参看1题）3、等压，等压 4、1：2，5：3，5：7 5、1.5，1，3.25R 6、
34
P1V1，0 7、1.62×10J 28、33.3%，831×105J
气体动理论（一）答案
一、1.C 2. B 3.C 4.D 5.B 6.A
24222
二、1、3.92×10 2、（1）沿空间各方向运动的分子数相等；（2）vx=vy=vz
3、27．9g/mol 4、200K 5、等压，等容，等温
3 -26
6、2．33×10Pa 7、6.59×10 kg 8、物体热现象和热运动规律、统计 9、（1）描述物体运动状态的物理量；（2）表征个别分子状况的物理量，如分子大小、质量、速度等；（3）表征大量分子集体特征的物理量，如P、V、T、C等。
. . .
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气体动理论(二) 答案
一 1. D 2.D 3.A 4.D 5. B 6.C
1/3-9 3 -21
二 (1) L = (KT/P) 3.34×10 ( 2) 7.73×103 K (3) 6.23×10 6.21×10
-20
1. ×10 (4)在温度为T的平衡态下,每个气体分子的热运动平均能量(或平均动能)
?(5) exp[-ε/ kt ] (6) (ln2)RT/Mmolg (7) 1950 m (8 ) 1)
?100? f(v)dv
2)
9
100?N f(v)dv (9) nf(v) dxdydzdv (10) 1) 10 (m) 2) 10 ~10 3) 10 ~10
-10238
/s (11) 2倍
气体动理论(三) 答案
一 1.C 2.B 3.C 4.A 5. B 6.A
二 (1) 为物质分子在温度为T时每一个自由度的平均能量 (2) 4.0×10-3 kg
(3) 29.1 (J/ k mol) 20.8 (J/ k mol) (4) 1)确定一个物体在空间的位置所需要的独立坐标数目 2) 系统所经历的所有中间状态都无限接近于平衡状态的过程 (5) 1) 氧 氦 2)速率在v ~ v +△v 围的分子数占总分子数的百分率 3) 速率在0 ~ ∞整个速率区
???间的分子数的百分率的总和 (7) 1)
?vo?N f(v)dv 2)
vo?v f(v)dv/
vo?f(v)dv
3)
vo? f(v)dv
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