分子平均碰撞次数平均自由程.ppt

§6-8分子平均碰撞次数 平均自由程 碰撞、自由程 1. 分子碰撞 分子相互作用的过程。 a. 频繁地与其他分子相碰撞，分子的实际运动路径 是曲折无规的。 b. 正是碰撞，使得气体分子能量按自由度均分。 c. 在气体由非平衡态过渡到平衡态中起关键作用。 d. 气体速度按一定规律达到稳定分布。 e. 利用分子碰撞，可探索分子内部结构和运动规律。 碰撞、自由程 2. 平均自由程 平均碰撞频率 平均自由程：在一定的宏观条件下，一个气体分子 在连续两次碰撞间可能经过的各段自 由路程的平均值，用 表示。 平均碰撞频率：在一定的宏观条件下，一个气体分 子在单位时间内受到的平均碰撞次 数，用 表示。 若 运动过程中，分子运动平均速度为 则分子运动平均自由程为 碰撞、自由程 设分子A以平均相对速率 运动，其他分子不动，只有与分子A的中心距离小于或等于分子有效直径d的分子才能与A相碰。 在 时间内，凡分子中心在以分子A 运动轨迹为轴，半径等于分子有效直径 d，长为 的曲折圆柱体内的分子均能与 A 相碰，设分子数密度为 n，则碰撞频率： 平均自由程 平均碰撞频率 碰撞、自由程 说明：平均自由程与分子有效直径的平方及单位体积内的分子数成反比，与平均速率无关。 平均自由程与压强成反比，当压强很小, 有可能大于容器线度，即分子很少与其它分子碰撞，不断与器壁碰撞，其平均自由程即容器的线度。 平均自由程 平均碰撞频率 解:按气体分子算术平均速率公式 算得 按公式 p=nkT 可知单位体积中分子数为 例题6-6 求氢在标准状态下，在1s 内分子的平均碰撞次数。已知氢分子的有效直径为2?10-10m。 平均自由程 平均碰撞频率