动尺变短理论

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动尺变短

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简介:“动尺变短”的说法,来自于《论动体的电动力学》出现之前,而人们却把它说成是相对论带来的观念变革,本来就属于张冠李戴。经典运动学所定义的“位移”,即使是对于发生在地面上的运动而言,严格地讲都不能适用;因为运动物体所通过的径迹都是弧,而所谓“位移”却指的是弦。

只需要把物体的自然状态分为地上的和空中的两类,你就会清楚牛顿所谓的惯性,实际上是对真正惯性的严重扭曲;他的惯性定律,即使是对于地面上物体的高速运动,都不能适用,而把这种只能近似地用于描述非自然运动的所谓“惯性定律”作为典范,去指斥、批驳相对论是毫无理由的。

文中列举的“蜗牛与城铁赛跑”,已经非常明确地揭示出,由于经典运动学定义的“位移”,对于在地面上所做的低速运动都是一种近似,当然就更不能适用于描述在空间中做高速运动的现象了。

“动尺变短”只是一种假象,真实情况则是:自然界根本就不存在直线运动!经典运动学定义的“位移”,对于高速运动是绝对不能再适用的。

动尺为什么会“变短”

通常都说“动钟变慢、动尺变短”,是相对论带来的对“时间、空间”认知上的观念变革;实际上这种说法并不正确。 本文只讨论与“尺”相关的问题。 1. “动尺变短”的由来

自古以来,“空间”这个概念就来源于事物

气体动理论

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第10章 气体动理论

一、选择题

1. 一理想气体样品, 总质量为m, 体积为V, 压强为p, 热力学温度为T, 密度为?, 总分子数为N, k为玻尔兹曼常数, R为摩尔气体常量, 则其摩尔质量可表示为 [ ] (A)

pVmkT?kT?RT (B) (C) (D) mRTpVpp2. 如图10-1-2所示,一个瓶内装有气体, 但有小孔与外界相通, 原来瓶内温度为

300K.现在把瓶内的气体加热到400K (不计容积膨胀), 此时瓶内气体的质量为原来质量的______倍.

27 1273 (C)

4[ ] (A)

2 31(D)

10(B)

图10-1-2

3. 相等质量的氢气和氧气被密封在一粗细均匀的细玻璃管内, 并由一水银滴隔开, 如图10-1-3所示. 当玻璃管平放时, 氢气柱和氧气柱的长度之比为

[ ] (A) 16:1 (B) 1:1

(C) 1:16 (D) 32:1

H2HgO2图10-1-3

4. 一容器中装有一定质量的

气体动理论

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第10章 气体动理论

一、选择题

1. 一理想气体样品, 总质量为m, 体积为V, 压强为p, 热力学温度为T, 密度为?, 总分子数为N, k为玻尔兹曼常数, R为摩尔气体常量, 则其摩尔质量可表示为 [ ] (A)

pVmkT?kT?RT (B) (C) (D) mRTpVpp2. 如图10-1-2所示,一个瓶内装有气体, 但有小孔与外界相通, 原来瓶内温度为

300K.现在把瓶内的气体加热到400K (不计容积膨胀), 此时瓶内气体的质量为原来质量的______倍.

27 1273 (C)

4[ ] (A)

2 31(D)

10(B)

图10-1-2

3. 相等质量的氢气和氧气被密封在一粗细均匀的细玻璃管内, 并由一水银滴隔开, 如图10-1-3所示. 当玻璃管平放时, 氢气柱和氧气柱的长度之比为

[ ] (A) 16:1 (B) 1:1

(C) 1:16 (D) 32:1

H2HgO2图10-1-3

4. 一容器中装有一定质量的

气体动理论

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1

质量为m摩尔质量为M的理想气体,在平衡态下,压强p、体积V和热力学温度T的关系式是

? A、pV=(M/m)RT

? B、pT=(M/m)RV

? C、pV=(m/M)RT

? D、VT=(m/M)Rp

正确答案: C 我的答案:C 得分: 9.1分

2

一定量某理想气体按

=恒量的规律膨胀,则膨胀后理想气体的温度

? A、将降低

? B、将升高

? C、保持不变

? D、升高还是降低,不能确定

正确答案: A 我的答案:A 得分: 9.1分

3

在标准状态下,任何理想气体每立方米中含有的分子数都等于

? A、

? ? B、

? ? C、

? ? D、

?

正确答案: C 我的答案:A 得分: 0.0分

4

有一截面均匀的封闭圆筒,中间被一光滑的活塞分隔成两边,如果其中的一边装有0.1 kg某一温度的氢气,为了使活塞停留在圆筒的正中央,则另一边应装入同一温度的氧气的质量为

A、0.16 kg

?

? B、0.8 kg

? C、1.6 kg

? D、3.2 kg

正确答案: C 我的答案:C 得分: 9.1分

5

若理想气体的体积为V,压强为p,温度为T,一个分子的质量为m,k为玻尔兹曼常量,R为普适气体常量,则该理

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第四章 气体动理论

2-4-1选择题:

1、处于平衡状态的一瓶氦气和一瓶氮气的分子数密度相同,分子的平均平动动能也相同,都处于平衡态。以下说法正确的是:

(A)它们的温度、压强均不相同。 (B)它们的温度相同,但氦气压强大于氮气压强。 (C)它们的温度、压强都相同。 (D) 它们的温度相同,但氦气压强小于氮气压强。

2、三个容器A、B、C中装有同种理想气体,其分子数密度n相同,方均根速率之比则其压强之比pA:pB:pC为:

(A) 1 : 2 : 4 (B) 1 : 4 : 8 (C) 1 : 4 : 16 (D) 4 : 2 : 1

3、一定量的理想气体贮于某一容器中,温度为T,气体分子的质量为m. 根据理想气体的分子模型和统计假设,分子速度在x方向的分量平方的平均值为:

2vA:2vB:2vC?1:2:4,

3kT13kT22m (B) vx= 3m (A) vx=

3kTkT2 (C) v= m (D) vx= m

2x

4、关于温度的意义,有下列几种说法:

(1) 气体的温度是分子热运动平均平动动能的量度.

气体动理论

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第六章 气体动理论

一、教学参考

1.理解有关统计的基本概念,如:统计平均值、概率、归一化、涨落等。 2.了解气体分子热运动图像

3.理解理想气体的压强公式和微观意义。 4.掌握温度的概念及其微观实质。

5.了解自由度概念,理解能均分定理,会计算理想气体的内能。

6.了解麦克斯韦速率分布律和速率分布曲线的物理意义。了解气体分子热运动的三种统计速率。

二、本章要点

1.理想气体的压强公式

p?2?12?2n?mv??nw 3?2?32.温度的统计解释

气体分子的平均平动动能与温度的关系为

w?3kT 23.能量均分定理

在温度为T的平衡态下,物质分子的每一个自由度上都具有相等的平均动能,大小为kT/2。这个结论叫做能量按自由度均分原理。

单原子分子的平均动能为3kT/2;双原子分子的平均动能为5kT/2;多原子分子的平均动能为6kT/2?3kT。

4.想气体内能

E??5.速率分布率

iMiRT?RT 2Mmol2dN Ndvf(v)?上式的物理意义为:气体分子在速率v附近,处于单位速率间隔内的概率。 6.三种统计速率 平均速率

v?方均根速率

8RT Mmol77

v2?最概然速率

3RT Mmol2RT Mmol4vp?三、例题

6-1

气体动理论练习

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内容提要

一、平衡态 理想气体物态方程 1.气体的物态参量

气体的体积、压强和温度三个物理量称为气体的物态参量.

在国际单位制中,体积的单位是立方米,符号为m。压强的单位是帕[斯卡],符号为

51 atm ?1.013?10Pa ? 760mmHgPa,。热力学温度的单位是开[尔文],符号为K,

3T?t?273.15。

2. 理想气体物态方程:pV?mRT M二、理想气体的压强公式 温度的微观本质 1.热动平衡的统计规律

(1)分子按位置的分布是均匀的:n?dNN? dVV222(2)各方向运动概率均等:vx?vy?vz?0;vx?vy?vz?12v 31222.理想气体压强的微观公式: p?mnv?n?kt

333.理想气体物态方程:

p?nkT

4.理想气体分子的平均平动动能与温度的关系: ?kt?三、能量均分定理和理想气体的内能

1.刚性分子自由度

分子种类 单原子分子 双原子分子 多原子分子 2.能量均分定理

平动t 3 3 3 转动r 0 2 3 13m0v2?kT 22总自由度i 3 5 6 气体处于平衡态时,分子任何一个自由度的平均能量都相等,均为按自由度均分定理。 3.理想气体的内能:E?1kT,这就是能量2miRT M21

气体动理论练习

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内容提要

一、平衡态 理想气体物态方程 1.气体的物态参量

气体的体积、压强和温度三个物理量称为气体的物态参量.

在国际单位制中,体积的单位是立方米,符号为m。压强的单位是帕[斯卡],符号为

51 atm ?1.013?10Pa ? 760mmHgPa,。热力学温度的单位是开[尔文],符号为K,

3T?t?273.15。

2. 理想气体物态方程:pV?mRT M二、理想气体的压强公式 温度的微观本质 1.热动平衡的统计规律

(1)分子按位置的分布是均匀的:n?dNN? dVV222(2)各方向运动概率均等:vx?vy?vz?0;vx?vy?vz?12v 31222.理想气体压强的微观公式: p?mnv?n?kt

333.理想气体物态方程:

p?nkT

4.理想气体分子的平均平动动能与温度的关系: ?kt?三、能量均分定理和理想气体的内能

1.刚性分子自由度

分子种类 单原子分子 双原子分子 多原子分子 2.能量均分定理

平动t 3 3 3 转动r 0 2 3 13m0v2?kT 22总自由度i 3 5 6 气体处于平衡态时,分子任何一个自由度的平均能量都相等,均为按自由度均分定理。 3.理想气体的内能:E?1kT,这就是能量2miRT M21

长句变短句方法

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句式变换

类型:长短句的变换、整散句的变换、口头书面语的变换、陈述对象的转换。

原则:内容不能省略,不能改变原意,句意保持连贯,不能有语病,可以调整语序,可以增删个别词语。

长句变短句

解题技巧 一、单一陈述对象的:

(一)解说陈述法:即一个句子的主干成分——主谓宾与陈述或支配它的并列式修饰语之间存在着

解释或总分关系,则可把此句变换成一个解说复句。

可以分四步走。下面以广东卷第22题为例来说明:

俄罗斯科学家最近设计出一种外形为不透光的黑色管状物,具有重量轻、能量小、精确度高、抗干扰能力强的特点和数字摄像、使航天器准确识别方向等功能的新型星际?指南针?。

1、把长句的主干成分提取出来,使之成为一个短句——提取主干。

无论多复杂的长句,总是只有一套大的主谓宾结构,即使里边还有其他主谓宾结构,它们也只是充当了大主谓宾结构的句子成分,所以长变短首先要提取句子的主干。

据此,不难得出此句的主干——大主谓宾结构是:俄罗斯科学家设计出新型星际“指南针”。 2、将复杂的修饰语(多层定语或多层状语)根据表达的意思切分成几个短句——梳理枝叶。 多层定语、状语的排列是有一定顺序的:①多层定

语的一般排列顺序是:领属+数量+各种短语+形容

气体动理论习题解答

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习题

8-1 设想太阳是由氢原子组成的理想气体,其密度可当成是均匀的。若此理想气体的压强为1.35×1014 Pa。试估计太阳的温度。(已知氢原子的质量m = 1.67×10-27 kg,太阳半径R = 6.96×108 m,太阳质量M = 1.99×1030 kg)

解:n??m?MM ?3Vm(4/3)πRmp(4/3)?R3mT???1.15?107K

nkMk8-2 目前已可获得1.013×10-10 Pa的高真空,在此压强下温度为27℃的1cm3体积内有多少个气体分子?

p1.013?10?10V??10?6?2.45?104/cm3 解:N?nV??23kT1.38?10?3008-3 容积V=1 m3的容器内混有N1=1.0×1023个氢气分子和N2=4.0×1023个氧气分子,混合气体的温度为 400 K,求: (1) 气体分子的平动动能总和;(2)混合气体的压强。

解:(1)

??t?kT(N1?N2)??1.38?10?23?400?5?1023?4.14?103J (2)p?3232?nkT?1.38?10i?23?400?5?1023?2.76?103Pa

8-4 储有1mol氧气、容积