(白)(北理工教材)y第3章氣體(完整版)
【正文】 推導 :理想氣體微觀模型 . (1)氣體分子看成質(zhì)點 (2)除碰撞外 ,忽略其它力 (3)完全彈性碰撞 tnnmp ?? 3231 2 ?? 的微觀本質(zhì) 15 速度在 的分子一次碰撞 dA后的動量變化為 dt時間內(nèi) ,凡是在底面積為 dA, 高為 vixdt 的斜柱體內(nèi) , 的分子都能與 dA 相碰 . 這些分子作用于 dA 沖量為 推導理想氣體壓強公式用圖 vi v39。1 熱學 研究熱現(xiàn)象規(guī)律的科學 熱現(xiàn)象 一切與溫度有關(guān)的現(xiàn)象（宏觀） 大量微觀粒子無規(guī)則的運動（微觀） 研究熱現(xiàn)象規(guī)律有兩種方法 熱力學 統(tǒng)計力學 熱力學： 以大量實驗為基礎研究宏觀熱現(xiàn)象規(guī)律 統(tǒng)計力學： 從物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)出發(fā)， 以每一個微觀粒子 遵循的力學規(guī)律為基礎， 利用統(tǒng)計規(guī)律來導出 宏觀的熱學規(guī)律。 不矛盾 NNW A???Nlim11 3. 概率的基本性質(zhì) (1) 10 ?? W W=0為 不可能事件 。 剩下的問題是確定 α， β， gi iN?在 (1)中，由于 (2)(3) 的約束，只有 μ2 個 可以任 意 變。 (氫氣視為剛性雙原子分子 )。 處于同一平衡態(tài)的所有熱力學系統(tǒng)都具有一個共同的宏觀性質(zhì)， 定義為 溫度 。 （溫度反映了組成系統(tǒng)的大量微觀粒子的無規(guī)則運動的劇烈程度， 從統(tǒng)計物理角度看， 熱力學系統(tǒng)的溫度是分子平均平動動能的量度） 溫度 熱力學第零定律 一 .熱平衡： 兩個熱力學系統(tǒng)通過相互傳遞能量（熱傳遞） 達到一個共同的平衡態(tài) . 二 .溫度： 三 .熱力學第零定律： 即：處于熱平衡的所有熱力學系統(tǒng)的溫度相同 5 四 理想氣體溫標 熱力學第三定律 （宏觀） 在各種壓強下都嚴格遵守玻意耳定律的氣體 玻意耳定律： 常量?pV（一定質(zhì)量氣體、溫度不變時） 溫度的數(shù)值表示法 一定質(zhì)量理想氣體 TpV ?333 VppVTT ?KT ?標準溫度定點為水的三相點溫度 33 VppVT ?例：定體氣體溫度計 3 ppT ?6 ： 熱力學 零度（絕對零度）不能達到 。 求 ： (1)氫分子與氦分子的平均平動動能之比； (2)氫氣與氦氣壓強之比； (3)氫氣與氦氣內(nèi)能之比。） 2個不同色子扔下，先扔 1個，再扔另 1個，共 62種狀態(tài) 26 (2) 個粒子分別占用能級 的 個量子態(tài)的占據(jù)方式為 ......, 21 NNN i ......, 21 ??? i .. ... ., 21 ggg i?ig i N i因而 N 個可區(qū)分粒子，分為 個粒子的組合方式為 ......,21 NNN i(3) (1) i? Ni個經(jīng)典粒子分布在 能級的 個量子態(tài)上的占據(jù)方式為 gi giNi!!!!!!21 iNNNNNNii????!!!!iiiNgNgNN NiiNiiii???? ??27 (2) 為使 Ω 極大 , 令 利用斯特令公式 ??????????????????iiiiiiiiiiiiiiiiiBMgNNNNNgNNNgNNNNNlnlnlnln)1( l n)1( l nln!ln!lnln 因而 ii iii iBM NN gN ??? ?????? ??? ln)1( l nln0ln ??? ? ii ii NgN ?? ?1ln)ln(ln)ln(ln!ln|111??????????NN
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