气体分子热运动统计规律分解.ppt

第七章 气您分子莺动 的缆进魂律 auGr了 statistica awofthermal motion 0 ofgas molecular  本章肉 Contents chapter T ●平衡态概率统计平均值 equilibrium state, probability, statical mean quantity ●气体压强与温度的统计意义 statical meanning of gas pressure and temperature 玻耳兹曼分布律 Boltzmann distribution ●麦克斯韦速率分布律 maxwell speed distribution ●气体分子的平均自由程 mean free path of gas molecular  现在人类可以用仪器观察和操纵原子  经典力学一般方法处理质点系的困难 体系庞大,解太多的牛顿方程 分子间的相互作用  ▲不受(或忽略)恒定外力场作用时, 平衡态气体各部分的宏观性质是均匀的; 只受恒定外力场作用时,平衡态气体的 密度并不均匀。但这两种情况下气体的 宏观性质都不随时间变化。 本章除玻耳兹曼分布一节考虑恒定重力场作用 外,均忽略恒定外力场的作用。 ▲描述平衡态的参量称为物态参量或态 参量。如体积、压强、温度等。  热现象与物质的分子运动密切相关。大量 分子的无规则运动称为分子的热运动 气体的微观量 描述单个分子特征的量(大小、质量和速度等)。 单个气体分子的运动具有偶然性和随机性 气体的宏观量 表征大量分子宏观特征的量(体积、压强和温度等)。 大量分子运动的集体表现具有统计规律性。 气体的宏观量是大量分子行为的统计平均表现  物态参量之间所满足的关系式称为物态方程 理想气体的物态方程:p=mRT p气体的压强单位:帕(Pa) 丿气体的体积单位:立方米(m3 T气体的热力学温度单位:开(K) M气体的质量单位:千克(kg) 体的摩尔质量单位:千克摩尔(kgmo-) R气体常数〓8.31J.mol-1,K-1 1标准大气压(1atm)=1.103×105Pa 注热力学温度T=(摄氏温度t+27315)  理想气体的物态方程:pV RT 对一定量(mol)的气体 卩、V、T三者只要给定 两个就确定了一个平衡态1 p-V图中的一点 代表一·个平衡态 若气体受外界影响,某平衡态被 破坏,变为非平衡态。物态随时间0V 而变化称为过程 P-图不能表示非平衡态,也不能表示这种非 平衡情况下的动态变化过程。  准静态过程 过孩下浙的衔后,P 过程称为弛豫,所需时间称 C平衡态 为弛豫时间。 若过程进行得充分缓慢 使过程中的某一状态到相邻 准静态过程 状态的时间比弛豫时间大得 多,则每一中间态都可近似 地看作平衡态。这样的过程 b平衡态 称为准静态过程。 P-V图中的过程曲线, 都是准静态过程曲线 0诏VV