有获得其他任何能量所以不会产生热.docx

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腿妨肆赣聿袅誉第一部分分子物理学
荽其蝇募募蜘芨1、气体的平衡状态有何特征？当气体处于平衡状态时还有分子热运动吗？与力
学中所指的平衡有何不同？实际上能不能达到平衡态？
莅薄蜜魅®蒲答；系统处于间是紧密
排列着的，试估计i厘米长度上排列有多少个水分子？并估计两相邻水分子之间的距离和水
分子的线度?
菜菽犀蛔肇踊羁答：i摩尔的水具有分子数
i摩尔水的体积为

i克/厘米3
No i023个，水的密度为i克/厘米3,所以
io 5米3
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胡耀暇t膀黄每个分子占有体积为Vi
篇s苗芈耨1蛔把水分子近似作为立方体，
,一、1一，一，…一一,八一、…、1'
蒂菱聿海蝴袄蚕1厘米长度上排列的分子数为n
期蜗蚀薄嗣坊8、一年四季大气压强一般差别不大，为什么在冬天空气的密度比较大？
唐衿肃曹肇聚先答：对理想气体来说，pv_mRT总是适用的。假定M为空气的平均摩尔质量,
对一定体积V来说，当压强P不变时，温度越低，则m越大。换句话说，把空气近似看作理想气体，当温度低的冬天，大气压强P差别不大时，空气的密度m比较大。
聿袅誉神量袂祎9、(1)在一个封闭容器中装有某种理想气体，如果保持它的压强和体积不变，
问温度能否改变？
蒙崛芨腿妨肆赣(2)又有两个同样大小的封闭容器，装着同一种气体，压强相同，问他们的温
度是否一定相同？
翻腿蒲荽芍蝇蒙答：(1)在封闭容器内，气体质量不变，满足气态方程PV恒量。可见，在P、
V不变的条件下，T保持不变。
蟆螃尊莅薄董先(2)两容器内装同一种气体(即M相同)，在压强P、体积V相同时，若两容器内气体的质量m不同，则他们的温度便不同。
袂嵋薄膈袂螂腿10、把一长方形容器用一隔板分开为容积相同的两部分，一边装二氧化碳，另一边装着氢，两边气体的质量相同，温度相同，如图所示。如果隔板与器壁之间无摩擦，那么隔板是否会发生移动？
第嵋蟹精薄芾德答：隔板的移动完全取决于两边气体的压力，由气态方程
MV
袄曹膂建藏肇建p-m-RT可知，在m、T、V相同时，摩尔质量M
小的气体压强大于摩尔质量M大的气体的压强。因此，图中所示
的容器中，氢的摩尔质量小于二氧化碳的摩尔质量，所以氢气的
压强大于二氧化碳的压强，隔板将向二氧化碳一边移动。
芳莉亵蜗袈节艘11、两个相同的容器装着氢气，以一玻璃管相接通，管中用一水银滴作为活塞。
当左边容器的温度为0c而右边为20c时，水银滴刚好在管的中央而维持平衡(见图)
蓬蛔帔蚀蒂蚂肄当左边容器的温度由0c升到10c时，水银滴是否会移动，怎样移动?
用噩膈莫蔻母奚如果左边升到10C,而右边升到30C,水银滴是否会移动？
瞧鼬瞬妍覆蚁如果要使水银滴在温度变化时不移动，则左、右两边容器的温度应遵循什
么规律?
薇黠m滕袁索答：水银滴平衡的条件是两边压强相等。
康蛔肇踊羁蔽芍左边容器的温度从0c升高到10c时，左边氢气的压强增大，于是，水银滴将在较大的压力作用下向右移动，直至右边气体因体积减小，压强增大到与左边
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压强相同时为止。水银滴在中央偏右的地方达到新的平衡。
膈暇s膀童菜放对一定量白^气体(m一定)在温度升高时，若体积不变，则压强的增量为
AP=(m/MVRAT现假定两边气体的体积相同，则当温度的增量相同时，压强增量AP取决于两边氢气的质量，质量大的一边压强增量大，将使水银滴向另一边移动。根据题意，左边0c和右边20c时，水银滴在中央，处于平衡，两边的压强和体积相同。由PV=(m/M)RT可知，左边温度低，则质量大。因此，当两边温度增量相同时，左方压强增量大于右方，故水银滴仍将向右方移动。
勘芈蔗副O方根据题设条件，温度变化只要满足
关系式
聿薄蝴袄蚕盆箍T左/T右=273/(273+20),
蚀薄箍盆菊蒂蔓则V左二V右，水银滴不动。
肃曹肇蜜丸蜗蜗12、一容器中装着一定量的某种气体，试
分别讨论下面三种状态：
爵勺量袂祎唐衿容器内各部分压强相等，这状态是否一定是平衡状态？
芨腿妨肆赣聿袅其各部分的温度相等，这状态是否一定是平衡态？
蒲荽芍蝇蒙蒙崛各部分压强相等，并且各部分密度也相同，这状态是否一定是平衡态？
幕莅薄董先翻腿答：一个封闭的容器内各部分气体具有相同的温度和压强，并且不随时间而改
变，通常就称该系统处于平衡状态。
(1)薅膈袂螂腿蟆螃因为P=nkT,当容器内各部分气体压强相同时，各部分气体仍可能具有不同的温度和密度，因而系统不一定是平衡态。
皆需薄芾覆袂嵋同样道理，各部分温度相同时，如果各处