大学物理学（第2版）课件：气体动理论.pptx

气体动理论;第三节理想气体的压强和温度公式;6－1气体物态参量平衡态理想气体物态方程

6－2物质的微观模型分子热运动和统计规律

6－3理想气体的压强公式和温度公式

;什么是热学;气体动理论;一、气体状态参量;一、气体状态参量;2、气体的物态参量;气体的体积V

气体的体积V是指气体分子无规则热运动所能到达的空间。对于密闭容器中的气体，容器的体积就是气体的体积。

单位：m3;二、平衡态与平衡过程;三、理想气体的状态方程;3、理想气体的状态方程;一、分子的数密度和温度;气体动理论的基本观点

分子的观点：宏观物体是由大量微粒——分子（或原子）组成的。

分子运动的观点：物体中的分子处于永不停息的无规则运动中，其激烈程度与温度有关。

分子力的观点：分子之间存在着相互作用力。;一、分子的数密度和线度;二、分子运动;三、分子力;偶然事件：大量出现不可预测的事件。多次重复观察同样的事件，可获得该偶然事件的分布，从而得到其统计规律。;四、统计规律和统计涨落现象;[例6-1]有10个粒子，其速率分别是1，3，5，7，8，9，10，11，13，15ms-1，计算它们的平均速率和方均根速率。;1.一容器中装有一定质量的某种气体,下列所述中是平衡态的为;2.一容器中装有一定质量的某种气体,下面叙述中正确的是;一、理想气体的微观模型;一、理想气体的微观模型;二、压强公式;;所需的时间为2x/vix，在单位时间内，i分子作用在A1面的总冲量为;利用统计平均的概念;所以;描述系统整体特征和属性的物理量。;设一个分子的质量为m，质量为m’的理想气体的分子数为N，1摩尔气体的质量为M，则m’=Nm,M=NAm。代入理想气体的物态方程;2、理想气体分子的平均平动动能与温度的关系;温度的微观本质：理想气体的温度是分子平均平动动能的量度;4、关于温度的几点说明;【例题6-2】一容器内贮有氧气，压强为P=1.013×105Pa，温度t=27℃，求（1）单位体积内的分子数；（2）氧分子的质量；（3）分子的平均平动动能。;【例题6-3】利用理想气体的温度公式说明Dalton分压定律。;

;1.在一密闭容器中，储有A、B、C三种理想气体，处于平衡状态．A种气体的分子数密度为n1，它产生的压强为p1；B种气体的分子数密度为2n1；C种气体的分子数密度为3n1．则混合气体的压强p为;2.一瓶氦气和一瓶氮气分子数密度相同，分子平均平动动能相同，而且都处于平衡状态，则：（）;作业题：

6-2

6-4;

气体动理论;6-4能量均分定理理想气体内能

6-5麦克斯韦气体速率分布律气体分子热运动的速率分布规律

;

;6－4能量均分定理理想气体内能;刚性杆：

x,y,z,α,βi=5

刚体定轴转动：

θi=1

分子的自由度

单原子i=3自由质点

双原子i=5刚性杆

多原子i=6自由刚体;一个分子的平均平动能为;能量按自由度均分定理：;热力学系统的内能

气体分子各种形态的动能与势能的总和。即系统所包含的全部分子的能量总和称为系统的内能。;分子的自由度为i，则一个分子能量为ikT/2，1摩尔理想气体，有个NA分子，内能;【例题6-5】当温度为00C时，求：

（1）氧分子的平均平动动能与平均转动动能；

（2）4.0g氧气的内能。

解：（1）氧气分子是双原子分子，平动自由度为3，转动自由度为2，因而平均平动动能为;（2）4.0g氧气的内能为;1.理想气体的压强公式可理解为（）;2.一个容器内贮有1mol氢气和1mol氦气，若两种气体各自对器壁产生的压强分别为p1和p2，则两者的大小关系是：（）;3.压强为p、体积为V的氢气（视为理想气体）的内能为（）;6－5麦克斯韦气体速率分布律;麦克斯韦（JamesClerkMaxwell1831——1879);;而其他速率的分子则将沉积在槽壁上，小孔充分小，改变角速度?，用光度学方法测量各次在胶片上所沉积的金属层厚度，可得到分子射线在速率区间内的分子数，即气体分子按速率的分布。;;实验结果;二、麦克斯韦气体分子速率分布律;物理意义：

速率在v附近，单位速率区间的分子数占总分子数的概率，或概率密度。;2、麦克斯韦速率分布律

在平衡态下，当气体分子间的相互作用可以忽略时，分布在任一速率区间v~v+dv的分子数占总分子数的比率为;麦克斯韦

速率分布函数;定义：与f(v)极大值相对应的速率，称为最概然速率。

物理意义：若把整个速率范围划分为许多相等的小区间，则分布在vP所