只与摩尔质量的平方根成反比,M大者vp小。由此可见,虚线是表示vp较小的氧气分子的速率分布,实线描述了氢气分子的 速率分布。
18、在同一温度下,不同气体分子的平均平动动能相等,就氢分子和氧分子比较,氧分子的质量比氢分子大,是否每个氢分子
的速率一定比氧分子的速率大?
答:我们不能用宏观物体的运动规律来取代大量分子运动的统计规律。气体分子运动的速率是遵循统计规律,并非每个分子每时每刻都以同样的速率运动。因此,同一温度下就平均平动动能相同的氢和氧来说,不能说每个氢分子速率一定比氧分子的速率大,只能比较它们的平均速率。
19、计算气体分子算术平均速度时,为什么不考虑各分子速度的矢量性? 答:我们引进的物理量要有利于描述现象的基本特征,能深刻揭示事物的本质。讨论气体分子算术平均速度是研究大量分子运动的平均效应,如果考虑其矢量性,那么在平衡状态,分子沿任一方向的运动不比其他方向的运动占优势,分子的平均速度将为零。因此,不能反映分
子运动情况。所以,一般教科书中讲的气体分子的平均速度是指分子运动速度的大小,是指速率。 20、一定质量的气体,保持容积不变,当温度增加时分子运动得更剧烈,因而平均碰撞次数增多,平均自由程是否也因此而减小?
答:根据平均自由程的计算公式 对于一定量的气体,体积不变,n就不变,故λ不变。至于说温度升
高,运动加剧,因而平均碰撞次数会增加,两次碰撞之间平均间隔时间减小了,是否会使自由程减小?可以这样看, ,温度升高了,而 却 减小了,增大了, 。因此,平均自由程不因温度升高而减小。
21、如果氢和氦的温度相同,摩尔数也相同,那么,这两种气体的
(1) 平均动能是否相等?