热学气动压强温度.ppt

第五章 气体动理论 实 验 学 院 物 理 教 研 室 三 . 三种统计速率 1）最概然速率 根据分布函数求得 气体在一定温度下分布在最概然速率 附近单位速率间隔内的相对分子数最多 . 物理意义 第三十一页，共五十一页，2022年，8月28日 第五章 气体动理论 实 验 学 院 物 理 教 研 室 2）平均速率 第三十二页，共五十一页，2022年，8月28日 第五章 气体动理论 实 验 学 院 物 理 教 研 室 3）方均根速率 第三十三页，共五十一页，2022年，8月28日 第五章 气体动理论 实 验 学 院 物 理 教 研 室 同一温度下不同气体的速率分布 N2 分子在不同温度下的速率分布 第三十四页，共五十一页，2022年，8月28日 第五章 气体动理论 实 验 学 院 物 理 教 研 室 讨论 麦克斯韦速率分布中最概然速率 的概念 下面哪种表述正确？ （A） 是气体分子中大部分分子所具有的速率. （B） 是速率最大的速度值. （C） 是麦克斯韦速率分布函数的最大值. （D） 速率大小与最概然速率相近的气体分子的比 率最大. 第三十五页，共五十一页，2022年，8月28日 第五章 气体动理论 实 验 学 院 物 理 教 研 室 例1 计算在 时，氢气和氧气分子的方均根速率 . 氢气分子 氧气分子 第三十六页，共五十一页，2022年，8月28日 第一页，共五十一页，2022年，8月28日 热 学 实 验 学 院 物 理 教 研 室 热学：研究与热现象有关的规律。 热现象：自然界中物质与温度有关的性质及其变化，是大量分子无规则热运动的集体表现。 热学的发展过程： 1.中国古代的热学成就 约170万年前，元谋猿人开始用火——世界最早； 50万年前，北京人时期，用火有很大发展； 公元前4世纪，《庄子·外物篇》：木与木摩擦则燃； 韩非子《五蠹》篇：燧人氏钻木取火； 《礼记》：记载了阳燧取火，“左配金燧，右配木燧”，“晴则以金燧取火，阴则以木燧取火”； 第二页，共五十一页，2022年，8月28日 热 学 实 验 学 院 物 理 教 研 室 火在生产中的应用： 用粘土烧制陶器（6000年前仰韶文化时期有彩陶） 冶炼金属、烧制石灰等等。 《考工记》记载了在铸青铜合金时由现象判断温度高低 战国时期掌握生铁冶炼的淬火和退火技术（早于欧美2000年） 对热的本性的认识： 热（即火）是构成宇宙万物的五种元素之一（五行说）， 热是可以自由出入物体的外物。 古希腊： 四元素说：土、水、气、火构成宇宙万物，火是物质始源。 柏拉图：火是一种运动形式 第三页，共五十一页，2022年，8月28日 热 学 实 验 学 院 物 理 教 研 室 2.近代热学的开端： 18世纪70年代——19世纪30年代：第一次工业革命 蒸汽机广泛应用，为提高效率，促使人们研究热性质； 1600年前后，伽利略制造了第一个测温器； 1695年，博里奥制造了第一个水银温度计； 1714年，华伦海特改良水银温度计，选定华氏温标； 1742年，摄尔休斯引入百分刻度，选定摄氏温标； 使热学能够进行定量研究 1842年：得出理想气体状态方程 第四页，共五十一页，2022年，8月28日 热 学 实 验 学 院 物 理 教 研 室 3.对热的本性的认识： 热质说：热是由无重量的某种特殊物质组成，有高可塑性和贯穿性，弥漫于整个宇宙。 运动说：热是组成物质的粒子的运动。 否定热质说的实验： 18世纪末，伦福德伯爵监督制造大炮，发现镗孔时金属温度升高；戴维用两块冰摩擦而熔解为水。 第五页，共五十一页，2022年，8月28日 热 学 实 验 学 院 物 理 教 研 室 统计物理（微观法） 从物质的微观结构出发，以每个微观粒子遵循的力学规律为基础，利用统计方法导出宏观的热学规律。 热力学（宏观法） 由观察和实验总结出关于热现象的宏观理论。（不对微观本质进行探讨） 热学分类 （研究方法） 第六页，共五十一页，2022年，8月28日 第五章 气体动理论 实 验 学 院 物 理 教 研 室 §5-1 热运动的描述理想气体状态方程 一.热力学系统与外界 热力学系统：热力学研究的对象。 外 界：热力学系统以外的物体。 第七页，共五十一页，2022年，8月28日 第五章 气体动理论 实 验 学 院 物 理 教 研 室