大學物理學(第三版)趙近芳 第6章答案

1、1習題六61氣體在平衡態(tài)時有何特征氣體的平衡態(tài)與力學中的平衡態(tài)有何不同答：氣體在平衡態(tài)時，系統(tǒng)與外界在宏觀上無能量和物質的交換；系統(tǒng)的宏觀性質不隨時間變化力學平衡態(tài)與熱力學平衡態(tài)不同當系統(tǒng)處于熱平衡態(tài)時，組成系統(tǒng)的大量粒子仍在不停地、無規(guī)則地運動著，大量粒子運動的平均效果不變，這是一種動態(tài)平衡而個別粒子所受合外力可以不為零而力學平衡態(tài)時，物體保持靜止或勻速直線運動，所受合外力為零62氣體動理論的研究對象是什么理想氣體的宏觀模型和微觀模型

2、各如何答：氣體動理論的研究對象是大量微觀粒子組成的系統(tǒng)是從物質的微觀結構和分子運動論出發(fā)，運用力學規(guī)律，通過統(tǒng)計平均的辦法，求出熱運動的宏觀結果，再由實驗確認的方法從宏觀看，在溫度不太低，壓強不大時，實際氣體都可近似地當作理想氣體來處理，壓強越低，溫度越高，這種近似的準確度越高理想氣體的微觀模型是把分子看成彈性的自由運動的質點63何謂微觀量何謂宏觀量它們之間有什么聯系答：用來描述個別微觀粒子特征的物理量稱為微觀量如微觀粒子(原子、分子等

3、)的大小、質量、速度、能量等描述大量微觀粒子(分子或原子)的集體的物理量叫宏觀量，如實驗中觀測得到的氣體體積、壓強、溫度、熱容量等都是宏觀量氣體宏觀量是微觀量統(tǒng)計平均的結果64計算下列一組粒子平均速率和方均根速率iN214682)sm(1??iV10.020.030.040.050.0解：平均速率2864215024083062041021?????????????????iiiNVNV7.2141890??1sm??方均根速率2864

4、2150240810620410212232222?????????????????iiiNVNV6.25?1sm??65速率分布函數的物理意義是什么試說明下列各量的物理意義(為分子數密度，)(vfn3610題610圖(a)是氫和氧在同一溫度下的兩條麥克斯韋速率分布曲線，哪一條代表氫題610圖(b)是某種氣體在不同溫度下的兩條麥克斯韋速率分布曲線，哪一條的溫度較高答：圖(a)中()表示氧，()表示氫；圖(b)中()溫度高122題610圖

5、611溫度概念的適用條件是什么溫度微觀本質是什么答：溫度是大量分子無規(guī)則熱運動的集體表現，是一個統(tǒng)計概念，對個別分子無意義溫度微觀本質是分子平均平動動能的量度612下列系統(tǒng)各有多少個自由度：(1)在一平面上滑動的粒子；(2)可以在一平面上滑動并可圍繞垂直于平面的軸轉動的硬幣；(3)一彎成三角形的金屬棒在空間自由運動解：()，()，()122336613試說明下列各量的物理意義（1）（2）（3）kT21kT23kTi2（4）（5）（6）R

6、TiMMmol2RTi2RT23解：()在平衡態(tài)下，分子熱運動能量平均地分配在分子每一個自由度上的能量均為1Tk21()在平衡態(tài)下，分子平均平動動能均為.2kT23()在平衡態(tài)下，自由度為的分子平均總能量均為.3ikTi2()由質量為，摩爾質量為，自由度為的分子組成的系統(tǒng)的內能為.4MmolMiRTiMM2mol(5)摩爾自由度為的分子組成的系統(tǒng)內能為.1iRTi2(6)摩爾自由度為的分子組成的系統(tǒng)的內能，或者說熱力學體系內，1摩爾分子