[理学]第9章+气体动理论1_2.ppt

第3节 理想气体的压强和温度 气体对容器壁作用有压强，此压强可以用气体动理论定量 地加以微观解释 单个分子碰撞特性 ：偶然性 、不连续性 大量分子碰撞的总效果 ：恒定的、持续的力的作用 单个分子的运动无规可循,具有极大的偶然性,但整体上来看,却存在着一定的规律 这种对大量偶然事件的整体起作用的规律称为统计规律 例如: 伽尔顿板实验 小球在伽尔顿板中的分布规律 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 气体动理论关于理想气体模型的基本微观假设的内容可 分为两部分 1. 关于每个分子的力学性质的假设 1）分子本身大小、所受重力忽略不计 2）除碰撞瞬间外，分子间和分子与器壁之间均无相互作用 3）分子间、分子与器壁间的碰撞是弹性碰撞 4）单个分子运动遵从经典力学规律 自由、无规则运动的弹性 球分子的集合 2.关于分子集体的统计假设： （1）分子的速度各不相同，而且通过碰撞不断变化着； （2）平衡态时每个分子的位置处在容器内空间任何一点的机会（或概率）是一样的，或者说，分子按位置的分布是均匀的； V N dV dN n = = dV----体积元（宏观小，微观大） （3）平衡态时分子沿任何方向运动的机会是一样的，即分子的速度按方向的分布是各向均匀的 ＝0 vx= N ? vix i 而：v2 = vx2+ vy2+ vz2 从微观上看：气体对容器壁的压力是大量气体分子与容器壁频繁碰撞的总的平均效果 设长方体V 中有N个理想气体分子 将所有分子分成若干组，每组内分子的速度 大小方向都相同： 第 i 组的分子密度为ni 第 i 组的分子速度为vi vi = vi (vix , viy , viz) 每个分子速度的大小、方向均不 相同，热平衡下，分子与6个壁都碰 撞，各个面所受的压强相等。 总分子密度： 单位体积有 n = N/V 个分子 每个分子质量为 m 3.理想气体的压强 垂直X轴处的器壁,计算任取面积dA上的压强： （1）速度为vi 的单个分子在一次碰撞中对器壁 的作用 碰撞前 vi =（vix , viy , viz） 碰撞后 vi =(－vix ,viy ,viz) 碰撞前后动量改变： 分子施于dA的冲量 （2）dt 时间内具有vi 的分子施于dA 的冲量 取vidt 为斜高、dA为底的斜柱体 ?Pi = –2mvix ?I i = 2mvix 光滑器壁 vidt dA x * PHYSICS PHYSICS 电子教案 华中科技大学物理学院 金丽霞编写 2011年 1、课代表收作业时先把作业按学号顺好，再装在透明文件夹里上交 交接作业时间： 每周一 联系方式： email：jin_lx@163.com 2、迟交不改 缺作业达三分之一及以上者, 综合成绩按零分计 注意： 综合成绩构成： 平时成绩占20%（平时作业，随堂小测验，出勤率等） 卷面成绩占80%（考教分离，演示实验有两题） 授课方式:PPT+少量板书+演示实验 3、上课时手机必须调成振动或无声，违规者平时 成绩扣1分 4、缺勤者平时成绩扣1分 答疑时间、地点： 单周一、三 双周二、四 晚 7：30——9：30 周一，周二：西五楼116；周三，周四：东九楼A210 第三篇 热学 人类生活在季节交替、气候变幻的自然界中，冷热现象是人类最早观察和认识的自然想象之一 我国古代，燧人氏钻木取火以化腥臊，被奉为千古圣皇； 古希腊，普罗米修斯盗天火开罪于主神而泽慧天下，被奉为世间英雄。 在古代，“火”与“热”几乎是同义词， 热学则起源于人类对于热和冷现象的本质追求。 热学是研究物质热现象中的热运动规律及其应用的学科 宏观物体——由大量微观粒子组成 研究内容： 大量微观粒子永不停息的无规则运动称为热运动。 热现象是物质中大量微观粒子热运动的集体表现。 研究对象： 有固