大学物理下课件——气动理论2.ppt

同学们好！ * 交作业时间： 第15周星期三交NO.10 第16周星期五交NO.11 第17周星期三交NO.12 2.有少数同学缺交作业较多，请在第15周内补交，否则将按照学校规定执行：缺交3次以上作业者取消期末考试资格. 3.期末考试时间：18周五（1月11日）。请注意在课堂上消化好新课，并且安排复习计划。 科学由事实构成，就像一所房子由石头构成一样，但是，事实的堆积不是科学，正像一堆石头不是房子。 ---彭加勒（1854－1912） ? 《思想者》－（法）罗丹 上讲内容： 1.基本概念： 统计规律， 分布函数， 统计平均值， 涨落，宏观量， 微观量， 平衡态… 2. 理想气体 p、 T公式 分布函数： 统计平均值： §19.3 M-B 统计在理想气体中的应用 重点：将M-B统计应用于理想气体得出的几个统计规律 四个统计规律： 麦克斯韦分子速率分布 玻尔兹曼粒子按势能分布 能均分定律 分子平均碰撞频率和平均自由程 一、麦克斯韦分子速率分布定律 条件： 理想气体，平衡态（热动平衡） 宏观： 某时刻，个别气体分子的速率是偶然的。 但对大量分子整体而言，气体分子按速率分布具有确定规律。 1831-1879 微观： 各分子不停运动且频繁碰撞， 1.分布函数： 平衡态下，无外力场作用时，理想气体分子速率在v — v + dv 间的概率为: 分布函数： 分子速率在 v 附近单位速率区间的概率 讨论： 1）气体分子速率： v 很小和v 很大的分子所占比率小，具有中等速率分子所占比率大。 令： 数量级： 2. 分布曲线 物理意义： 若将 分为相等的速率间隔，则在包含 的间隔中的分子数最多。 窄条： 分子速率在 v——v+dv 区间内的概率 部分： 2） 曲线下的面积 讨论： 总面积： 归一化条件 m 一定,T升高，曲线如何变化？ 3） 分布曲线随 m ,T 变化 讨论： m一定 曲线峰值右移，总面积不变，曲线变平坦 m一定, T 一定,m增大，曲线如何变化？ T 一定 曲线峰值左移，总面积不变，曲线变尖锐 T 一定， 3. 分子速率的三种统计平均值 一般情况： 1） 算术平均速率 2） 方均根速率 3） 最概然速率（最可几速率) 三者关系： 4. 实验验证 （高真空技术的发展促进验证精度的提高） 教材: 1955年 密勒.库什实验 介绍: 1934年 葛正权实验 不同v分子到达P所用时间不等,沉淀于玻片上不同位置,用光学方法测玻片上铋厚度分布可推知分子速率分布。 实验结果验证了麦氏分子速率分布定律。 O： 铋蒸汽源 P ： 绕中心轴转动的圆筒 内贴玻片 A是盛有金属汞的恒温箱，汞蒸汽分子从A上小孔喷出，经S1、S2缝形成一束定向的细窄射线，B、C是两共轴圆盘，盘上各开一狭缝，两缝略错开一个?角，两盘以角速度 ? 转动。 抽真空 ? 实验的改进 P 为胶片屏，只有一定速度的分子才能通过两盘狭缝，到达屏 P。该粒子的速度应满足： 抽真空 ? 改变? 即可选择不同速度的粒子。 令角速度分别为 ?1、?2，可使不同速率的汞分子通过沉积在屏上，用测微光度计测量屏上的沉积厚度，从而可得到不同速率区间的分子数的相对比值，测量结果与麦克斯韦分布率相同。 A. B. C. D. 练习1 说明在平衡态下，下列各式的的物理意义? 练习2