理想氣體狀態(tài)方程氣體動(dòng)理論的壓強(qiáng)公式(已修改)
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【正文】 2022/2/14 1 第三章 氣體動(dòng)理論 理想氣體狀態(tài)方程 氣體動(dòng)理論的壓強(qiáng)公式 氣體動(dòng)理論的溫度公式 能量均分定理 麥克斯韋速率分布律 玻耳茲曼分布律 2022/2/14 2 167。 理想氣體狀態(tài)方程 一、平衡態(tài) : 熱學(xué)中 ,能為我們感官所察覺(jué)的物體稱為熱力學(xué) 系統(tǒng) . 以外的物體統(tǒng)稱 外界 。 宏觀量 : 表征系統(tǒng)狀態(tài)和屬性的物理量 , 它可以直接用儀器測(cè)量。 微觀量 : 描述一個(gè)微觀粒子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量 平衡過(guò)程 :氣體從一個(gè)狀態(tài)變化到另一個(gè)狀態(tài) ,其間所經(jīng)歷的 過(guò)渡方式稱為狀態(tài)變化的過(guò)程 . 如果過(guò)程所經(jīng)歷的所有中間狀態(tài)都無(wú)限接近平衡狀態(tài) , 該過(guò)程稱為平衡過(guò)程 . 平衡態(tài) : 在不受外界影響的條件下 ,一個(gè)系統(tǒng)的宏觀性質(zhì)不隨時(shí)間 改變的狀態(tài)。 熱動(dòng)平衡 2022/2/14 3 1帕 =10巴 帕厘米汞高 3103 3 ??帕大氣壓 ??熱力學(xué)溫度 T: K T= t + 壓強(qiáng) P: 帕 2a mNP ?二、狀態(tài)參量 : 氣體所占的體積 V: 3m 氣體的質(zhì)量 M m(一個(gè)分子質(zhì)量） M=Nm ? （摩爾質(zhì)量 ） ?=Nam 阿佛加得羅常數(shù) ? mo lN A /100 2 23??（ 摩爾數(shù)） ??M?2022/2/14 4 三、理想氣體狀態(tài)方程 : 恒量?TVPTTvpPV000??Km olJT VpR ??? /000RT?? RTM??mNNmM A?? ?,TNRVNpA?為單位體積內(nèi)的數(shù)密度nKJNRkA/23????n k TP ?2022/2/14 5 解 : (1) RTMpv ?? )( 升?? TPRMV?(2) 設(shè)漏氣后的壓力、溫度、質(zhì)量分別為 39。39。39。 MTp39。39。 39。 RTMVp??? ?KgRTVpM 39。39。39。 ?? ?? ?KgM ????例 :容器內(nèi)裝有氧氣 ,壓力為 10個(gè)大氣壓 ,溫度為 。因 為漏氣 ,經(jīng)過(guò)若干時(shí)間后 ,壓力降到原來(lái)的 ,溫度降到 。 c47085 c270求 : (1) 容器的容積 , (2) 漏去了多少氧氣 ? 2022/2/14 6 一 . 理想氣體微觀模型的基本假設(shè) 1. 關(guān)于每個(gè)分子性質(zhì)的假設(shè) （ 1）分子當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)，不占體積； （因?yàn)榉肿拥木€度 分子間的平均距離） （ 2）分子之間除碰撞的瞬間外，無(wú)相互作用力。 （忽略重力） （ 3）服從牛頓力學(xué)規(guī)律 （ 4）彈性碰撞 （動(dòng)能不變） 理想氣體分子是遵守牛頓力學(xué)規(guī)律的自由運(yùn)動(dòng) 的彈性質(zhì)點(diǎn) 167。 3 2氣體動(dòng)理論的壓強(qiáng)公式 2022/2/14 7 關(guān)于分子集體的統(tǒng)計(jì)性假設(shè)： V N dV dN n ? ? dV體積元（宏觀小，微觀大） （ 3）平衡態(tài)時(shí)分子的速度按方向的分布是各向均勻的 vx = vy= vz = 0 vx2 = vy2 = vz2 = v2 3 vx= ? ni i ? ni vxi i vx2= ? ni i ? ni vxi2 i （ 1）分子的速度各不相同，而且通過(guò)碰撞不斷變化著； （ 2）平衡態(tài)時(shí)分子按位置的分布是均勻的， 即分子數(shù)密度到處一樣，不受重力影響； 2022/2/14 8 二．理想氣體壓強(qiáng)公式的推導(dǎo) 把所有分子按速度分為若干組，在每一 組內(nèi)的分子速度大小，方向都差不多。 設(shè) 第 i 組分子 的速度在 區(qū)間內(nèi)。 iii vdvv ??? ?? 以 ni 表示 第 i 組分子 的分子數(shù)密度。 總的分子數(shù)密度為 ??iinn討論對(duì)象： 一定質(zhì)量的處于平衡態(tài)的 某種理想氣體。 2022/2/14 9 ? 考慮速度在 區(qū)間的 一個(gè)分子對(duì)器壁碰撞的沖量 iii vdvv ??? ?? ? 考慮所有各組分子在 d t時(shí)間內(nèi)，對(duì)面積 dA的沖量 ? 考慮整個(gè)氣體對(duì)器壁的壓強(qiáng) 討論分四步進(jìn)行： ? 考慮速度在
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