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习题七 气体在平衡态时有何特征 ?气体的平衡态与力学中的平衡态有何不同 ? 答:气体在平衡态时, 系统与外界在宏观上无能量和物质的交换; 系统的宏观性质不随时间 变化. 力学平衡态与热力学平衡态不同. 当系统处于热平衡态时, 组成系统的大量粒子仍在不 停地、 无规则地运动着, 大量粒子运动的平均效果不变, 这是一种动态平衡.而个别粒子所 受合外力可以不为零.而力学平衡态时,物体保持静止或匀速直线运动,所受合外力为零. 气体动理论的研究对象是什么 ?理想气体的宏观模型和微观模型各如何 ? 答:气体动理论的研究对象是大量微观粒子组成的系统. 是从物质的微观结构和分子运动论 出发,运用力学规律, 通过统计平均的办法, 求出热运动的宏观结果, 再由实验确认的方法. 从宏观看, 在温度不太低,压强不大时, 实际气体都可近似地当作理想气体来处理,压 强越低, 温度越高, 这种近似的准确度越高. 理想气体的微观模型是把分子看成弹性的自由 运动的质点. 何谓微观量 ?何谓宏观量 ?它们之间有什么联系 ? 答:用来描述个别微观粒子特征的物理量称为微观量.如微观粒子 ( 原子、分子等 ) 的大小、 质量、 速度、能量等. 描述大量微观粒子 ( 分子或原子 ) 的集体的物理量叫宏观量,如实验中 观测得到的气体体积、压强、温度、热容量等都是宏观量. 气体宏观量是微观量统计平均的结果. 7.6 计算下列一组粒子平均速率和方均根速率 ? Ni 21 4 6 8 2 1 V (m s ) 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 i 解:平均速率 N V i i V Ni 21 10 4 20 6 30 8 40 2 50 21 4 6 8 2 890 1 21.7 m s 41 方均根速率 2 N V 2 i i V Ni 2 2 3 2 2
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