高二物理競賽統(tǒng)計物理學(xué)習(xí)題課件

統(tǒng)計物理學(xué)1.容積恒定的容器中盛有一定質(zhì)量的理想氣體，其分子熱運(yùn)動的平均自由程為，平均碰撞頻率為，若氣體的熱力學(xué)溫度降低為原來的1/4倍，則此時分子平均自由程和平均碰撞頻率分別為知識點(diǎn)：平均自由程和平均碰撞頻率公式，理想氣體的狀態(tài)方程，理想氣體的平均速率公式2.兩瓶不同種類的理想氣體，它們的溫度和壓強(qiáng)都相同，但體積不同，則單位體積內(nèi)的氣體分子數(shù)n，單位體積內(nèi)氣體分子的總平動動能，單位體積內(nèi)氣體質(zhì)量，分別有如下關(guān)系：知識點(diǎn)：理想氣體的狀態(tài)方程及其變形式，理想氣體內(nèi)能公式（A）n不同，不同，不同（B）n不同，不同，相同（C）n相同，相同，不同（D）n相同，相同，相同3.設(shè)圖示的兩條曲線分別表示在相同溫度下氧氣和氫氣分子的速率分布曲線；令和分別表示氧氣和氫氣分子的最概然速率，則知識點(diǎn)：理想氣體分子最概然速率(1)圖a表示氧氣分子的速率分布曲線(2)圖a表示氧氣分子的速率分布曲線(3)圖b表示氧氣分子的速率分布曲線(4)圖b表示氧氣分子的速率分布曲線f(v)vOba4.一容器貯有某種理想氣體，其分子平均自由程為，若氣體的熱力學(xué)溫度降為原來的一半，但體積不變，分子有效半徑不變，則此時平均自由程為知識點(diǎn)：分子平均自由程公式，理想氣體的狀態(tài)方程5.A、B、C三個容器中皆裝有理想氣體，它們的分子數(shù)密度之比為，而分子的平均平動動能之比為，則它們的壓強(qiáng)之比知識點(diǎn)：理想氣體壓強(qiáng)公式或者理想氣體狀態(tài)方程和溫度公式6.兩瓶不同種類的理想氣體，它們的溫度和壓強(qiáng)相同，但體積不同，則氣體的質(zhì)量密度知識點(diǎn)：理想氣體的狀態(tài)方程，質(zhì)量密度公式7.將內(nèi)能為U1的1molH2和內(nèi)能為U2的1molHe相混合，混合過程中不與外界發(fā)生任何能量交換。將兩種氣體視為理想氣體，那么達(dá)到平衡后混合氣體的溫度為知識點(diǎn)：理想氣體內(nèi)能公式8.設(shè)f(v)為速率分布函數(shù)，則的物理意義為知識點(diǎn)：分子速率分布函數(shù)的定義及其物理意義分子速率處于v1~v2區(qū)間的分子數(shù)9.分子熱運(yùn)動自由度為i的一定量剛性分子理想氣體，當(dāng)其體積為V、壓強(qiáng)為p時，其內(nèi)能E=知識點(diǎn)：理想氣體狀態(tài)方程，理想氣體內(nèi)能公式10.一定質(zhì)量的理想氣體，先經(jīng)過等體過程使其熱力學(xué)溫度升高一倍，再經(jīng)過等溫過程使其體積膨脹為原來的兩倍，則分子的平均自由程變?yōu)樵瓉淼谋?。知識點(diǎn)：理想氣體狀態(tài)方程，平均自由程公式11.一定質(zhì)量的某種理想氣體，若體積保持不變，則其平均自由程和平均碰撞頻率與溫度的關(guān)系為知識點(diǎn)：平均自由程和平均碰撞頻率公式，理想氣體的狀態(tài)方程，理想氣體的平均速率公式(A)溫度升高，減小而增大(B)溫度升高，增大而減小(C)溫度升高，和均增大(D)溫度升高，保持不變而增大12.圖示的兩條曲線分別表示氫氣和氧氣在相同溫度下的麥克斯韋速率分布曲線。由此可得氫氣分子的最概然速率為m/s，氧氣分子的最概然速率為m/s。知識點(diǎn)：理想氣體分子最概然速率f(v)v(m/s)O2000一切分子都在運(yùn)動一秒鐘內(nèi)分子A經(jīng)過路程為一秒鐘內(nèi)A與其它分子發(fā)生碰撞的平均次數(shù)平均自由程與分子的有效直徑的平方和分子數(shù)密度成反比當(dāng)溫度恒定時,平均自由程與氣體壓強(qiáng)成反比平均自由程在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，幾種氣體分子的平均自由程氣體氫氮氧空氣例計算空氣分子在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的平均自由程和平均碰撞頻率。取分子的有效直徑d=3.5