–能量均分定理理想气体的内能.pptVIP

* 上页 下页 末页 退出 首页 * 上页 下页 末页 退出 首页 一、温度的本质和统计意义 玻尔兹曼常数 理想气体压强公式 理想气体状态方程 分子平均平动动能 温度公式 宏观可测量量 微观量的统计平均值 分子平均平动动能 讨论 （1）理想气体分子的平均平动动能只与热力学温度T有关，而且与热力学温度T成正比，而与气体的其它性质无关。 （2）温度是气体分子平均平动动能的量度，表征分子无规则运动的剧烈程度，温度越高说明分子无规则运动越剧烈，这就是温度的微观本质。 （3）它给出了宏观量T与微观量 的统计平均值关系，因此，温度具有统计意义，对于单个分子或少数分子谈温度是无意义的。 热运动与宏观运动的区别：温度所反映的是分子的无规则运动，它和物体的整体运动无关，物体的整体运动是其中所有分子的一种有规则运动的表现。 注意 7–7 如果盛有气体的容器相对于某坐标系匀速运动，容器内分子相对于坐标系的速度也增大了。气体温度是否因此而升高？ （A）温度相同、压强相同。 （B）温度、压强都不同。 （C）温度相同，但氦气的压强大于氮气的压强. （D）温度相同，但氦气的压强小于氮气的压强. 解： 1．一瓶氦气和一瓶氮气密度相同，分子平均平动动能相同，而且它们都处于平衡状态，则它们 【补充例题】 2．理想气体体积为 V ，压强为 p ，温度为 T ,一个分子 的质量为 m ，k 为玻尔兹曼常量，R 为摩尔气体常量，则该理想气体的分子数为： （A） （B） （C） （D） 解: 二、分子的自由度与分子能量自由度 1．物体自由度 　　确定一个物体在空间的位置所需要的独立坐标数。 共：六个自由度; （1）质点 在线上运动，一个自由度； 在面上运动，两个自由度； 在空间运动，三个自由度。 定质心位置，三个自由度； 定转轴方位，两个自由度； 定刚体绕转轴转过角度， 一个自由度。 （2）刚体 x y z α β γ O ω z′ A x′ y′ O′ 2．分子的自由度 i=t+r+s 高温体现平动, 转动和振动； 常温体现平动转动， 低温只体现平动， s=0； r=0。 s=0， 图7–4 双原子刚性分子的自由度 α β γ O x y z A O′ z′ y′ x′ 　决定分子在空间位置所需 的独立坐标数目。 　　平动自由度t 　 转动自由度r 振动自由度s 分子能量中独立的速度和坐标的平方项数目。 3．分子能量自由度 （1）单原子分子 运动能量:（平动能） 每一独立的速度平方项对应的平均平动动能都相等为 。 自由度 i =3 单原子分子 平动自由度 t =3， （2）双原子分子 双原子分子 平动自由度：t=3 转动自由度：r=2 分子平均平动动能 分子平均转动动能 （3）非刚性双原子分子 非刚性双原子分子 * C 分子平均振动能量 分子平均能量 非刚性分子平均能量 自由度：i =7 自由度: 分子能量中独立的速度和坐标的二次方项数目叫做分子能量自由度的数目, 简称自由度，用符号 i 表示. 自由度数目： 平动 转动 振动 单原子分子 3 0 3 双原子分子 3 2 5 多原子分子 3 3 6 刚性分子能量自由度 分子 自由度 平动 转动 总 * 上页 下页 末页 退出 首页