1. effusion（小孔擴(kuò)散，滲流）和diffusion（相對(duì)擴(kuò)散）有什么區(qū)別？
答：小孔擴(kuò)散與相對(duì)擴(kuò)散的區(qū)別在于前者是氣體向真空擴(kuò)散，比較適合作為理論模型。相對(duì)擴(kuò)散時(shí)兩側(cè)氣體分子相互撞擊，雖然它仍然符合Graham擴(kuò)散定律，但是比前一種情況要復(fù)雜一些。
　
2. 為什么氣體速率分布函數(shù)會(huì)有兩種不同表示形式？
答：我們?cè)谡n堂上學(xué)到了Maxwell-Boltzmann氣體速率分布函數(shù)的兩種形式。一個(gè)是球極坐標(biāo)系的表達(dá)式，另外一個(gè)是直角坐標(biāo)系的表達(dá)式。（參見“補(bǔ)充材料”里的“Maxwell-Boltzmann氣體速率分布函數(shù)的推導(dǎo)”）
通常我們根據(jù)體系性質(zhì)的特點(diǎn)來選擇坐標(biāo)系。例如考慮氣體分子運(yùn)動(dòng)體系，通常我們都會(huì)選擇直角坐標(biāo)系，因?yàn)檫@樣比較直觀簡捷。但是當(dāng)我們考慮中心力場體系時(shí)，如原子內(nèi)部核與電子的相互吸引、氣體分子各向同性的運(yùn)動(dòng)速率時(shí)，我們傾向于使用球極坐標(biāo)。因?yàn)檫@樣可以方便推導(dǎo)、簡化公式。
　
3. 在實(shí)驗(yàn)測(cè)定氣體分子速率分布的裝置中，用兩個(gè)同速轉(zhuǎn)動(dòng)的圓盤來篩選符合要求的分子。那么如果較慢的分子恰好與檢出分子的速率相差一個(gè)或幾個(gè)周期時(shí)會(huì)出現(xiàn)什么情況？
答：我們可以檢查實(shí)驗(yàn)測(cè)定中各個(gè)運(yùn)動(dòng)速率是否存在周期性關(guān)系。如果的確發(fā)現(xiàn)周期性關(guān)系的話，那么我們就應(yīng)當(dāng)校正相應(yīng)部分。
　
4. 實(shí)際氣體壓縮因子與壓力的曲線：為什么在壓力剛開始加大時(shí)，壓縮因子會(huì)下降？
答：我們知道實(shí)際氣體分子之間存在范德華力。范德華力的特點(diǎn)是：遠(yuǎn)距離相互吸引，近距離相互排斥。當(dāng)壓力開始增加時(shí)，氣體之間的引力增加，使得氣體實(shí)際壓力下降，導(dǎo)致壓縮因子下降。當(dāng)氣體壓縮到一定程度之后，氣體分子之間以排斥力為主，導(dǎo)致氣體體積下降慢于壓力的提高。所以會(huì)有壓縮因子-壓力曲線先降后升的現(xiàn)象。實(shí)際氣體在高壓下還會(huì)形成范德華簇，使實(shí)際氣體的行為進(jìn)一步復(fù)雜化。另外，溫度也是影響上述曲線的關(guān)鍵因素，通常溫度越高，實(shí)際氣體的行為越接近于理想氣體。
　
5. 什么是空氣的相對(duì)濕度(relative humidity)?
答：在某一溫度下，如果空氣中水的蒸汽壓等于該溫度下水的飽和蒸汽壓，那么此時(shí)空氣的相對(duì)濕度為100%。因此，空氣的相對(duì)濕度就是空氣中水蒸氣壓(p)與同一溫度下水的飽和蒸汽壓(psat)的比值(p/psat×100%)。
　
6. 為什么液體在沸點(diǎn)會(huì)沸騰？
答：液體在到達(dá)沸點(diǎn)時(shí)，與液體平衡的飽和蒸氣壓等于外界壓力(1個(gè)大氣壓)。按照分子運(yùn)動(dòng)論的觀點(diǎn)，此時(shí)液體分子的平均動(dòng)能已經(jīng)達(dá)到了脫離液態(tài)進(jìn)入氣態(tài)所需的能量。因此，如果有足夠的熱量輸入，就會(huì)有顯而易見的氣體從液體中逸出，從而出現(xiàn)沸騰現(xiàn)象。另外，在沸騰之前的一段溫度區(qū)間內(nèi)，實(shí)際上我們也可以看到氣泡的出現(xiàn)和液體的翻滾。因?yàn)楫吘惯@是一個(gè)統(tǒng)計(jì)現(xiàn)象。只要有液體分子達(dá)到氣化所需的動(dòng)能閾值，就會(huì)沖出液面，進(jìn)入氣態(tài)。
　
7. 問一個(gè)問題，根據(jù)極限法計(jì)算氣體摩爾質(zhì)量時(shí)得到的直線斜率為什么是負(fù)的？至少在我看到過的所有題目的十幾種氣體都是如此；（即使有反例也極少）這種解釋是否有道理：
根據(jù)范德華方程，
(p+a/v/v)(v-b)=rt
pv-pb+a/v-ab/v/v=rt,
pv=pb+rt-a/v+ab/v/v
當(dāng)壓力較低時(shí)就得到v較大，而相對(duì)b與來說a有大的多的數(shù)量級(jí)，因此pb,ab/v/v兩項(xiàng)可以忽略；同時(shí)pv乘積變化很小，可以將1/v近似的認(rèn)為與p成正比，這樣就近似的有pv=pc+rt；c是一個(gè)常數(shù)。由于是一個(gè)正數(shù)，而等溫條件下rt是一個(gè)定植，可以預(yù)見所得的pv-p應(yīng)該是一條斜率為負(fù)的直線。
可是怎么確定斜率的大小呢？（理論與實(shí)驗(yàn)差值不�。┠苡斜容^嚴(yán)密的推導(dǎo)嗎？
答：根據(jù)van der Waals方程：
（P+a/V**2)(V-b)=RT
展開后，我們得到：
PV = Pb - a/V + ab/V**2 + RT
當(dāng)P趨近于零時(shí)，氣體體積趨于無窮大，而且ab/V**2是一個(gè)二次項(xiàng)，首先可以忽略，于是得到：
PV = Pb -a/V + RT
我們知道，b是與分子體積有關(guān)的量，當(dāng)壓力很�。�體積很大）時(shí)可以忽略不計(jì)，所以上式又可以簡化為：
PV = -a/V + RT
上式兩邊同時(shí)對(duì)P求導(dǎo)，得到：
d(PV)/dP = a/V**2(dV/dP)
我們知道壓力與體積成反比關(guān)系,也就是說：壓力越小，體積越大，反之也成立。所以dV/dP為負(fù)值。
因此，d(PV)/dP為負(fù)值。
以上我們從van der Waals方程出發(fā)證明了PV~P直線的斜率在低壓時(shí)為負(fù)值。我們從實(shí)際氣體的討論中，也可以知道，上述斜率為負(fù)說明氣體分子之間存在遠(yuǎn)距離相互吸引的van der Waals力。（參考我們網(wǎng)站上關(guān)于實(shí)際氣體壓縮性質(zhì)的討論。）我們也可以看出，如果上面后一式中的a若為零，則d(PV)/dp = 0, 這樣就回到了理想氣體問題。
　
8. 課本p31 1。19 2。20關(guān)于分離因子f的闡述，以及上課一道關(guān)于這方面的例題，我至今未弄懂，到底如何分離兩種分子量不同的氣體。是否在真空管一側(cè)同時(shí)釋放，在另一側(cè)在一定時(shí)間內(nèi)用隔板接受，那豈不是對(duì)時(shí)間的要求極高？若時(shí)間稍微長了，豈不是二者又再次均勻混合？
答：不必?fù)?dān)心它們又會(huì)重新混合。既然是微孔擴(kuò)散，那么所需的時(shí)間是比較多的。我們完全由充裕的時(shí)間來處理它們。而且在實(shí)際應(yīng)用中，我們可以在容器中放置多個(gè)多孔篩，讓擴(kuò)散連續(xù)進(jìn)行，不必中間停止。
　
9. 課本p46 3.11第2問，習(xí)題解答的做法（p10)是求出該氣體的P/T,在找出與之對(duì)應(yīng)p/T,在找出溫度。但問題是lgp=A/T+B,所以p/T與t不會(huì)呈現(xiàn)性關(guān)系，但習(xí)題解答的圖解確實(shí)是一條直線，如何解釋？
答：這是用實(shí)驗(yàn)上用近似法得到冷凝溫度的做法。既然是近似法，那么就不要求有很高精確度。雖然我們知道蒸氣壓與溫度存在對(duì)數(shù)關(guān)系，但是在一個(gè)比較窄的溫度區(qū)間里，我們可以用線性關(guān)系來近似，也叫“一級(jí)近似”。盡管這是一個(gè)比較粗糙的近似，但在具體實(shí)驗(yàn)工作中多有應(yīng)用。
　
10. 課本p25這樣一段話“這種內(nèi)聚力既與容器中分子數(shù)目成正比，又與近壁數(shù)目。。。。”為什么？
答：我想它的意思是講：
器壁所受壓力與“近壁分子”密度成正比，而某個(gè)“近壁分子”所受“內(nèi)聚力”與整個(gè)體系的分子密度成正比。那么由于“內(nèi)聚力”導(dǎo)致的壓力下降應(yīng)當(dāng)正比于二者密度的乘積。由于近壁分子密度正比于體系分子密度，所以修正項(xiàng)應(yīng)當(dāng)正比于n**2/V**2。講出來非常拗口，莫如我們?cè)谡n堂上所做的解釋：范德華力正比于相互作用的分子數(shù)目的乘積，正比于體系分子密度的乘積。
　
12. 所謂“標(biāo)況，標(biāo)態(tài)”到底是什么？高中指的是1atm,273K，大學(xué)課本上好像不是這個(gè)意思 ，如p82黑體字，怎么回事？
答：我們說的標(biāo)態(tài)是指100kPa壓力，與溫度無關(guān)。
　
13. 課本p46 3.11第2問，習(xí)題解答的做法（p10)是求出該氣體的P/T,在找出與之對(duì)應(yīng)p/T,在找出溫度。但問題是lgp=A/T+B,所以p/T與t不會(huì)呈現(xiàn)性關(guān)系，但習(xí)題解答的圖解確實(shí)是一條直線，如何解釋？
答：這是用實(shí)驗(yàn)上用近似法得到冷凝溫度的做法。既然是近似法，那么就不要求有很高精確度。雖然我們知道蒸氣壓與溫度存在對(duì)數(shù)關(guān)系，但是在一個(gè)比較窄的溫度區(qū)間里，我們可以用線性關(guān)系來近似，也叫“一級(jí)近似”。盡管這是一個(gè)比較粗糙的近似，但在具體實(shí)驗(yàn)工作中多有應(yīng)用。
　
14. “為什么在有關(guān)微觀粒子的推導(dǎo)中會(huì)用到牛頓定理？不是牛頓定理只在低速運(yùn)動(dòng)過程中適用嗎？
答：經(jīng)典力學(xué)對(duì)所有粒子都用牛頓方程。我們知道，在宏觀條件和低速運(yùn)動(dòng)下，牛頓力學(xué)是相當(dāng)準(zhǔn)確的。我們研究的氣體分子運(yùn)動(dòng)速度雖然高達(dá)2000m/s，比子彈的500m/s要快很多，但是比光速的300,000,000m/s還是慢很多。所以可以應(yīng)用牛頓方程。
　
15. 對(duì)于用外延法求氣體摩爾體積的精確程度高的原理是什么？是不是象牛頓第一定律一樣，從現(xiàn)實(shí)中較理想的狀態(tài)出發(fā)，推演當(dāng)條件無限接近理想時(shí)的結(jié)果，然后又反過來修正原來的數(shù)據(jù)？（借助1mol理想氣體體積一定）
答：外推法求氣體摩爾體積之所以比較準(zhǔn)確主要是由于在低壓下，氣體已經(jīng)接近理想氣體行為。另外，從實(shí)驗(yàn)角度也比較容易做到。