【大学物理5~6~10章答案解析】
在大学物理的学习中，气体动理论是极为重要的一个章节，它涉及到气体的基本性质、分子运动以及气体的统计规律等内容。以下是基于提供的练习题和部分内容的详细解释：
一、选择题
1. 一个容器内混合了1摩尔氢气和1摩尔氦气，两种气体各自对器壁的压强分别为p_H和p_He。根据理想气体定律，同温同体积下，不同气体的压强与其摩尔数成正比，因此两者压强相等(C)。
2. 理想气体分子的速度平方的平均值等于3kT/m，其中k是玻尔兹曼常量，T是温度，m是分子质量，所以(D)正确。
3. 平动动能的平均值是(1/2)mv^2，m是分子质量，v是平均平动速度，因此(A)正确。
4. 温度是大量分子运动的集体表现，不是每个分子的个体表现，(D)错误。
二、填空题
1. 压强可以用分子的方均根速率和密度来计算，即P=(1/3)ρμv^2，其中μ是摩尔质量，v是方均根速率。这里v=200m/s，可以计算出压强。
2. 根据理想气体状态方程，对于等质量的不同气体，温度不同时，压强与摩尔质量成反比，可以得出N2和O2的温度。
3. 分子物理学研究大量粒子的集体运动，采用统计学方法来分析。
4. 理想气体的分子数可以通过公式n=pV/(kT)来计算，其中n是分子数，其他符号含义不变。
三、计算题
1. 要计算1mol空气在标准状态下的能量，可以先计算出每种气体的摩尔数，然后根据理想气体的内能公式U=(3/2)RT进行计算。
2. 温度相同，不同气体的分子平均平动动能相等，所以氧气的平均平动动能也是6.21×10^-21J。方均根速率可通过动能与分子质量的关系计算。而温度可以通过动能与平均平动动能的关系得出。
3. 计算平均速率、方均根速率和最概然速率，需要使用统计学的方法，如速率分布函数。最概然速率对应的速率值最多，根据题目中给出的数据可以计算出各项速率。
第五章继续讨论气体动理论：
1. 温度和质量相等的氢气和氦气，由于分子质量不同，平均动能和平均速率不一定相等，但平均平动动能只与温度有关，因此(A)正确。
2. 麦克斯韦分布曲线中，A、B面积相等意味着速率大于和小于v0的分子数相等，因此(D)正确。
3. 当温度不变，压强增大一倍时，根据理想气体状态方程，体积减半。因此，分子的平均碰撞次数（与体积成反比）会增大一倍，而平均自由程（与压强成反比）会减为原来的一半，所以(C)正确。
填空题涉及的知识点：
1. 压强可以通过方均根速率和密度计算，即P=ρμv^2/(3k)，代入数据得到密度ρ。
2. (1/2)kT代表每个自由度的平均动能，因为理想气体分子有三个平动自由度，所以总动能为3(1/2)kT。
3. 单原子气体的内能为(3/2)NkT，双原子气体的内能为(5/2)NkT，因此总内能为(3/2)(N1+N2)kT。
以上是针对大学物理5~6~10章中涉及的气体动理论部分的重要知识点解析，包括选择题、填空题和计算题的解答，以及相关概念的详细说明。通过这些内容，学生可以深入理解气体的性质和统计行为。
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