气体动理论 理想气体状态方程 热力学第零定律.pptVIP

第十二章 气体动理论 Kinetic theory of gases 第十二章 气体动理论 Kinetic theory of gases 一、气体的状态参量 二、理想气体状态方程 State equation of ideal gas 三、热力学第零定律 大学物理 §12-1 平衡态 理想气体状态方程 热力学第零定律 理学院 物理系 * §12-1 平衡态 理想气体状态方程 Equilibrium state State equation of ideal gas 热力学第零定律 Zeroth law of thermodynamics §12-2 物质的微观模型 统计规律性 Microscopic model of the matter Statistical law §12-3 理想气体的压强公式 Pressure equation of ideal gas §12-4 理想气体分子的平均平动动能与 温度的关系 The relationship of temperature and mean translation kinetic energy of ideal gas molecule §12-5 能量均分定理 理想气体内能 Equipartition theorem of energy Internal energy of ideal gas §12-6 麦克斯韦气体分子速率分布定律 The Maxwell distribution law of speed of gas molecule §12-7 玻耳兹曼能量分布定律 The Boltzmann distribution law §12-8 分子平均碰撞次数和平均自由程 Mean collision times and mean free path of molecular §12-1 平衡态 理想气体状态方程 热力学第零定律 1.状态参量（State parameter） 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。 2.宏观量（macroscopic variable） 从整体上描述系统的状态量，一般可以直接测量。 (1)广延量—如: 质量M、体积V 等, 可以累加。 (2)强度量—如: 压强P、温度T 等， 不可累加。 3.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、能量? 等。 4.宏观量和微观量的关系 宏观量与微观量有一定的内在联系。气体是一个宏观的热力学系统。组成气体的分子或原子都是微观粒子，它们构成了很多不同的微观状态。即宏观的热力学系统包含了大量不同的微观状态。 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。 5.气体的状态参量 （State parameter of gas） 对于一定质量(M )的气体，它的状态一般可以用下列三个量来表示。 (1)气体所占的体积V 是气体分子所能达到的空间,与气体分子本身体积的总和是完全不同的； (2)压强P 气体作用在容器壁单位面积上的指向器壁的垂直作用力，是气体分子对器壁碰撞的宏观表现； (3)温度T 与物质分子运动密切相关，温度的不同反映物质内部分子运动剧烈程度的不同。 6.状态参量描述的状态 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。 1.理想气体 在任何条件下都严格遵守三条实验定律(波义耳定律、盖·吕萨克定律和查理定律)的气体，称为理想气体。是一种理想化的物理模型。 2.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。 3.气体的状态方程