[理学]气体动理论.pptVIP

气体动理论;上节内容回顾;一 . 理想气体的微观假设;T是大量分子热运动平均平动动能的量度。;一个平动自由度对应的平均动能为;能量均分定理的更普遍的说法是：;根据量子理论，能量是分立的，;对刚性分子（rigid molecule）：;不同分子平均动能情况;三. 理想气体内能（internal energy of ideal gases）;刚性分子理想气体内能：;结论：一定质量的某种理想气体的内能，只取 决于分子的自由度和气体的温度，与气 体的体积、压强无关。;2021/6/30;讨论 当盛有理想气体的密封容器相对某惯性系运动时，有人说：“容器内的气体分子相对该惯性系的速度也增大了，从而气体的温度就升高了”。对否？为什么？若容器突然停止运动，容器内气体的状态将如何变化？;§2.1 理想气体的压强;一 . 速率分布函数;vi;另一种是用连续的分布函数来描述：;占总分子数的比例。”;率v 附近单位速率区间的概率，也可以叫做分子速率分布的概率密度。;二 . 麦克斯韦速率分布函数; 麦克斯韦速率分布是大量分子的统计规律性。;三. 三种统计速率;? 当分子质量 m 一定时，;分立：;?例?;（2）设总分子数为N，;（与前同）;① 整个速率范围（全体分子）的某一物理量 的平均值; 速率范围内（部分分子）的某一物理量 平均值;（1）最可几速率和平均速率的物理意义各 是什么？有人认为最可几速率就是速 率分布中的最大速率值，对吗？;★ 认为最可几速率就是速率分布中的最大 速率值，对吗？;（2）一个分子具有最可几速率的几率是多 少？;（3）麦克斯韦速率分布曲线如图所示，图中 A、B两部分面积相等，这说明什么？;★说明：;（4）说明下列各式的物理意义;清楚 、 、 代表什么，并且将表达式用（物理）语言描述出来。;①;②;③;★ 物理意义：; 多次观察某一分子的速率，发现速率 大于 的几率;① 速率大于 的分子数; 分布在 速率区间内的分子 的平均速率; 多次观察某一分子的速率，发现速率 大于 的几率;例1 有N个分子，其速率分布函数为 （ 已知） 求：（1）画出速率分布曲线； （2）常数C； （3）分子的平均速率;（1）画出速率分布曲线;（3）分子的平均速率;练习．已知速率分布函数为 ，且 是最 可几速率，写出 速率的分子平 均速率公式。;2021/6/30;§2.9 气体分子的平均自由程;平均自由程（mean free path）;? — 碰撞截面 （collision cross-section）;三 . 平均自由程与压强、温度的关系;求：;为何多原子分子在碰撞中能看成球形？;例1.一定量理想气体先经等容过程使温度升高为原来的4倍，再经等温过程使体积膨胀为原来的 2倍。根据 和 ，则 增至原来的2倍。 再根据 ,可知 增至原来的4倍。 问：上面的说法有没有错误？如果有，请改正。;解：;经等温过程后：;★ 对平均自由程;经等温过程后：;例2（4466）今测得温度为t1=15℃，压强为 P1=0.76m汞柱高时，氩分子和氖分子的 平均自由程分别为: 和 。 求： （1）氖分子和氩分子有效直径之比=? （2） t2=20℃，压强为P2=0.15m汞柱高 时， 氩分子的平均自由程;解：;（2） t2=20℃，压强为P2=0.15m汞柱高时， 氩分子的平均自由程;练习（4055）氨气在标准状态下的分子平均 碰撞次数为5.42×108s-1, 分子平均自由 程为6×10-6m, 若温度不变，气压降为 0.1atm，则分子的平均碰撞次数变为？ 平均自由程变为？;气体动理论小结提纲;作业：P87-P90 2.6，2.20，2.23;问题解答?