第六章气体动理论Kinetictheoryofgases.pptVIP

第六章 气体动理论 (Kinetic theory of gases)  一、热力学系统与外界 thermodynamics system and environment 在热力学中，把所研究的物体或物体组叫做热力学系统，简称系统。 它包含极大量的分子、原子。 以阿佛加德罗常数 NA =6×1023计。 热力学系统以外的物体称为外界。 三、平衡态与平衡过程 Equilibrium state and equilibrium process 1、平衡态：在没有外界影响的条件下，系统各个部分的宏观性质长时间内不发生变化的状态。（系统与外界没有作功或传热等方式的能量交换） 2、热动平衡：热力学中的平衡是一种热动平衡，系统的分子作永不停息的热运动，而且因为碰撞， 每个分子的速度经常在变，但是系统的宏观量不随时间改变。宏观上表现为平衡态。 3、平衡态是一个理想化的概念，实际上不存在完全不受外界影响的系统，也就不存在宏观性质绝对不变化的系统。 四、理想气体状态方程 State equation of ideal gas 1、理想气体：是一种理想化的物理模型。 2、理想气体的状态方程：（克拉珀龙方程） * * 从分子热运动观点出发，依赖微观粒子的力学规律，运用统计方法研究气体分子热运动的宏观性质和变化规律。寻求宏观量与微观量之间的关系，揭示气体宏观热现象及其规律的微观本质。 例：若汽缸内气体为系统，其它为外界 § 6 . 1 状态、过程与理想气体 States, Process and Ideal gas 二、气体的状态参量 State parameter of gas 把描述系统状态的变量称为状态参量。状态参量分为宏观量与微观量 1. 宏观量 macro variable 从整体上描述系统的状态量，一般可以直接测量。 如 M、V、E 等----可以累加，称为广延量 extensive variable P、T 等----不可累加，称为强度量 intensity variable 2. 微观量 microcosmic variable 描述系统内微观粒子的物理量。 如分子的质量m、 直径 d 、速度 v、动量 p、能量 ? 等。 微观量与宏观量有一定的内在联系。 例如，气体的压强是大量分子撞击器壁的平均效果， 它与大量分子对器壁的冲力的平均值有关。 4、只有平衡态才可用状态参量来描述，否则，非平衡态中的各个状态参量都在不断变化，无法用统一的参量来描述系统的状态。我们主要研究平衡态的热学规律。 5、准静态过程：从一个状态到另一个状态的变化过程如果进展的十分缓慢，所经历的一系列中间状态都无限接近平衡态，这个过程就称为平衡过程，又称过程。准静态过程是无限缓慢的状态变化过程，是一种理想的物理模型。 6、实际过程：在实际问题中，除了一些进行极快的过程（如爆炸过程）外，大多数情况下都可把实际过程近视看成是准静态过程。 3、实际气体：压强不太大（与大气压相比），温度不太低（与室温相比）的条件下，可近似地看成理想气体。 （ ?=M / Mmol ： 摩尔数） * *