理想气体的压强和温度.pptVIP

大学物理下 初审 探究讨论问题 理想气体与实际气体的区别 真空技术在实际中有哪些应用？ 4.1 理想气体的压强和温度 4.1.1 理想气体的微观模型 (1) 忽略分子大小（看作质点） (2) 忽略分子间的作用力 (3) 碰撞为完全弹性碰撞 （分子线度分子间平均距离） （分子与分子或器壁碰撞时除外） 理想气体: 可看作是许多个自由地、无规则运动着的弹性小球的集合。 4.1.2 理想气体的压强公式 一定量理想气体 将N个分子分组，每组分子具有相同的速度 由于气体处于平衡态时，器壁上各处的压强相等，所以只研究器壁上任一块小面积所受的压强即可 分子碰撞器壁产生压强。碰撞使分子改变动量，同时 对器壁产生冲力 一次碰撞单分子动量变化 在dt 时间内，所有速度为 的分子中， 有多少分子能够与微小面积 相碰撞 宏观小微观大 在dt 时间内，速度为 vi 的分子与 面元dA 碰撞的分子数为 z y y z x O 在dt 时间内，与面元dA 碰撞的所有分子所受的冲量dI 为 由压强定义得 说明 分子平均平动动能 (1) 压强 p 是一个统计平均量。是大量分子的集体行为，对大量分子，压强才有意义。 (2) 是一微观统计平均量，不能直接测量的 。压强公式无法用实验直接验证 。 一容积为 V=1.0m3 的容器内装有 N1=1.0×1024 个 氧分子N2=3.0×1024 个氮分子的混合气体， 混合气体的压强 p =2.58×104 Pa 。 (1) 由压强公式 例 求 (1) 分子的平均平动动能； (2) 混合气体的温度。 解 (2) 由理想气体的状态方程得 玻耳兹曼常量 4.1.3 理想气体的温度 1. 理想气体温度与分子平均平动动能的关系 理想气体分子的平均平动动能为 每个分子平均平动动能只与温度有关，与气体的种类无关。 说明 (2) 温度是统计概念，是大量分子热运动的集体表现。 对于单个或少数分子来说，温度的概念就失去了意义。 (1)温度是大量分子热运动平均平动动能的度量, 是物体内部分子热运动剧烈程度的标志。 2. 理想气体状态方程的推证 理想气体状态方程 在相同的温度和压强下，各种气体的分子数密度相等。 有一容积为10cm3 的电子管，当温度为300K时用真空泵抽成高真空，使管内压强为5×10-6 mmHg。 (1) 此时管内气体分子的数目； (2) 这些分子的总平动动能。 解 例 求 (1) 由理想气体状态方程得 (2) 每个分子平均平动动能 N 个分子总平动动能为