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第四章 分子物理学 BACK 第四章 分子物理学 范德瓦耳斯方程 讨论： 1、若Vm很大，即高温低压时，a、b可忽略不计，范德瓦耳斯方程为理想气体状态方程。 2、范德瓦耳斯等温线。（P107图4-9） 第四章 分子物理学 Surface Layer Phenomenon of Liquid 表面张力和表面能 曲面下的附加压强 毛细现象 表面活性物质与表面吸附 BACK * 研究对象 气体、液体的分子运动 研究目的 了解宏观性质的微观本质 研究方法 统计、平均 研究内容 本章小结→ BACK 第四章 分子物理学 微观粒子的大小、质量、速度、能量等 微观量(microscopic quantity) 表征个别分子的物理量。如 气体宏观量：压强、温度、体积、能量等 表面张力、表面能 曲面下的附加压强 毛细现象和气体栓塞 表面吸附 液体宏观量： 宏观量(macroscopic quantity) 表征分子集体行为特征的物理量。如 本章内容 The Microscopic Structure of Matter Molecular Kinetic Theory of Ideal Gas The Distribution of Molecular Speed and Energy Van Der Waals Equation of Real Gas Surface Layer Phenomenon of Liquid 第四章 分子物理学 BACK 第四章 分子物理学 The Microscopic Structure of Matter 1) 一切物体都是由大量的分子组成的； 2) 所有的分子都处在不停的、无规则的热运动之中； 3) 分子之间存在力的相互作用。 F r0 r0 O O r r (a) (b) 分子力是一种短程力 BACK Ep r0：10-10m r=10r0时，F 0 第四章 分子物理学 Molecular Kinetic Theory of Ideal Gas Ideal Gas Molecular Kinetic Theory of Ideal Gas BACK Equation of State of ideal gas: Microscopic Model BACK 在任何情况下绝对遵守玻-马定律、盖-吕萨克定律和查理定律的气体，称为理想气体。 Ideal Gas 第四章 分子物理学 一般气体，在压强不太大、温度不太低的条件下（高温低压）才比较遵守上述三个定律。 查理定律（Charles law） 玻意耳-马略特定律（Boyle law） 盖-吕萨克定律（Gay-Lussac law） BACK 第四章 分子物理学 当M=常量 T=常量 则 P1 V1 = P2 V2 当M=常量 P=常量 则 V1 ／T1 = V2 ／T2 当M=常量 V=常量 则 P1 ／T1 = P2 ／T2 第四章 分子物理学 Microscopic Model 1、分子本身的大小与分子间的平均距离比较起来，可以忽略不计。 2、分子间无相互作用。除气体分子间，及分子与容器壁碰撞的瞬间 外，气体分子间及气体分子与容器壁之间无相互作用。 3、气体分子间的碰撞，及气体分子与容器壁之间的碰撞是完全弹性 的。机械能守恒、动量守恒。 4、补充假设 1)同类假设：同种气体分子的大小和质量完全相同。 2)能量假设：气体分子所受到的重力势能忽略不计。 3)统计假设：(基础是分子的数量巨大) A) 气体分子沿任一方向运动的机会均等； B) 在任一时刻，气体分子沿任一方向运动的分子数相等； C) 大量气体分子的速度在任一方向的分量的各种平均值相等。 BACK Pressure Formula Temperature Formula Internal Energy of Ideal Gas Ideal Gas Law Molecular Kinetic Theory of Ideal Gas 第四章 分子物理学 BACK Pressure Formula 分子碰撞器壁→动量改变Δmv →FΔt =Δmv →形成冲力F →P=F/S 3、压强公式 4-4 其中： 为气体分子数密度， 称