第1题
由于离心力的作用,在离心力场中混合气体的组成将发生变化。今有一长为80 cm的长管,管内装有等分子数的氢气和氧气的混合气体,将长管放置在一个水平盘上,管的中部固定在盘中垂直的中心轴上,今以每分钟3000转的速度使盘在水平面上旋转,并设周围环境的温度保持为20℃. (1)求由于旋转的原因在管的两端,每- -个氧气分子以及每一个氢气分子的动能;(2)在达到平衡后,试根据Boltzmann公式分别计算两种气体在管端和管中央处的浓度比;(3)假定设法保持在管的中心部位氢气和氧气的浓度比为1:1,总压为100kPa(如在管的中部即旋转轴中心处,缓慢通人浓度比为1 : 1的氢气和氧气的混合气体),试计算平衡后在管端处氢气和氧气的摩尔比。(离心力,m为质点的质量,l是中心与管端的距离, 是质点的角速度。)
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第2题
设在一垂直的柱体中充满理想气体,当高度为0和h时,气体的压力分别为po和p,试根据理想气体定律以及液体静力学原理,即任一密度为m的液体,当高度增加dh时,其压力的减小值一dp等于单位横截面上该液体的质量(以力的单位表示之)。(1)试证明对于理想气体,其表示式与Boltzmann公式相同;(2)求高于海平面2000m处的气压,假定在海平面的压力为100kPa,且把空气看做是摩尔质量为29.0g·mol-1的单一物种。
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第3题
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