上海交通大学 大学物理ppt 平衡态的统计性质.pdf

1 SKIP 第七章 平衡态的统计性质 §7.1 平衡态统计基本概念 §7.2 麦克斯韦速率分布律和速度分布律 SKIP §7.3 玻耳兹曼分布律 §7.4 能量均分定理与气体内能 2 §7.1 平衡态统计基本概念 一、物质的分子构成与分子力 (1)宏观物体是由大量的无规则运动的分子构成的； (2)分子间存在着相互作用——分子力。 (a)切开的铅柱再合起来；洁净的光学 表现为： 元件的“粘和” etc ——吸引力 (b)固体、液体的不可压缩性——排斥力 ⎡ a 12 a 6 ⎤ ⎛ ⎞ ⎛ ⎞ U( r) 4ε⎢ =− ⎥ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ r r ⎢⎣⎝ ⎠ ⎝ ⎠ ⎦⎥ 一般气体分子热运动的概念： （因此，只能用统计的方法来研究宏观与微观量间的联系） 分子的密度 3×1019 个分子/cm3 = 3千亿个亿； 分子热运动的平均速度约 v = 500m/s ； 分子的平均碰撞次数约 z = 1010 次/秒。 3 两个分子之间的相互作用力 f (r) 分子“互不穿透性” r0 称作分子 -10 有效半径 (d) ~10 m r r s 0 m r s 有效作用距离 ~10-9m f (r) 理想气体 f ∞ f 0 r r 0 4 二、理想气体微观模型 •分子当作质点，不占体积； （因为分子的线度分子间的平均距离） •分子之间除碰撞的瞬间外，无相互作用力。 （忽略重力） •服从牛顿力学；弹性碰撞 （动能不变） 分子数目太多，无法解这么多的联立方程。 因为碰撞太频繁，运动情况瞬息万变，