(白)(北理工教材)y第3章氣體-全文預覽
【正文】 子相互碰撞導致分子與 dA碰撞的次數增加和減少的機會是相同的 , 推導未考慮分子間的相互碰撞 . 222231 ???? ???zyx18 溫度是氣體分子平均平動動能的量度 ,具有統(tǒng)計意義 . 理想氣體溫度的微觀本質 溫度反映了熱平衡狀態(tài)下組成系統(tǒng)的大量微觀粒子的無規(guī)則運動的劇烈程度 . nkTp ?kTt23??tnp ?32?理想氣體狀態(tài)方程另一種表達式： nkTp ?22123 ?? mkTt ?? MRTMRTmkT ????19 33 能均分定理和 理想氣體內能 自由度 : 氣體分子： 單原子 （看作質點） ? 3個平動自由度 雙原子 ? 3個平動自由度 (質心 ), 2個轉動自由度 (聯接方式 ) 剛性 ? 5個自由度（無振動） 非剛性 ? 6個自由度 (1個振動自由度 ) 確定一個物體的空間位置所需的獨立坐標數 o x y ? ? ? z ? C(x,y,z) 多原子 ? 3個平動自由度 , 3個轉動自由度，若干個振動自由度 o x y ? ? ? z ? C(x,y,z) 20 能量均分定理 : 在溫度為 T 的平衡態(tài)下 , 分子每一個可能的自由度都占有相同的能量 kT/2. 設分子有 t 個平動自由度 , r 個轉動自由度 , s 個振動自由度 , 由于每個振動自由度又占有振動動能和振動勢能 2 份能量 , 該分子的平均能量為 : 理想氣體 (剛性分子 ), S=0,則 單原子 雙原子 多原子 ( i= t + r + 2s ) 常溫下 例：粒子的平均平動動能 kTit 2??kTmt 2321 2 ?? ??kTt 23??kTt 25??kTt 3??21 理想氣體內能 : 1mol理想氣體分子數為 NA , 內能為 : RTikTiNE A 22 ???質量為 m 的理想氣體內能為 : 分子的平均能量為 : ( i= t + r + 2s ) RTiE ?2?kTit 2??kTiNNE t 2?? ?RTMmiE 2?22 1. 2g氫氣與 2g氦氣分別裝在兩個容積相同的封閉容器內，溫度也相同。 大量粒子遵從統(tǒng)計規(guī)律 牛頓運動定律無法說明 統(tǒng)計規(guī)律特點 : (2) 是與單個粒子遵循的動力學規(guī)律有本質區(qū)別的新規(guī)律 . (3) 與系統(tǒng)所處宏觀條件有關 . (4) 存在起伏 (漲落 ) . 2. 概率的定義 實驗總觀測次數為 N ,其中出現結果 A 的次數為 NA 事件 A 出現的概率 (1) 對大量偶然事件有效 , 對少量事件不適用。 動態(tài)平衡 三 平衡態(tài)與非平衡態(tài) 4 如果兩個熱力學系統(tǒng)中的每一個都與第三個熱力學系統(tǒng)處于熱平衡， 則它們彼此處于熱平衡。 第 3章 氣體動理論 2 熱學的研究對象： 大量微觀粒子組成的宏觀體系 熱力學系統(tǒng) 或簡稱 系統(tǒng) 31 熱力學系統(tǒng) 狀態(tài) 理想氣體狀態(tài)方程 熱力學系統(tǒng)和狀態(tài) 開放系統(tǒng) 封閉系統(tǒng) 孤立系統(tǒng) 二 微觀狀態(tài)和宏觀狀態(tài) 一 熱力學系統(tǒng) 宏觀量 : 如 : 氣體的 V, P, T 叫做氣體的物態(tài)參量 描述系統(tǒng)整體特征的物理量 . 微觀量 : 如 : 粒子的 系統(tǒng)中描述單個粒子特征的物理量 . 宏觀狀態(tài)參量 ??? , ?pm3 統(tǒng)計物理認為 : 在平衡態(tài)下系統(tǒng)的宏觀量是在測量時間內 ,系統(tǒng)所有微觀狀態(tài)中相應的微觀量的統(tǒng)計平均值 ! 本教材主要涉及熱力學系統(tǒng)的 平衡態(tài) 的研究 平衡態(tài)： 在不受外界影響的條件下，一個系統(tǒng)的宏觀性質不隨時間改變的狀態(tài)。 （絕對溫標） 在理想氣體溫標有效范圍內， 理想氣體溫標與 熱力學溫標完全一致 . 攝氏溫標 7 3?? Tt7 理想氣體狀態(tài)方程 體
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