[理學(xué)]6氣體動理論(編輯修改稿)
2025-01-04 00:43 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 的溫度公式 tEnp 32?理想氣體壓強公式 理想氣體物態(tài)方程 n k Tp ?分子平均平動動能： 宏觀可測量量 微觀量的統(tǒng)計平均 kTmE t2321 2 ?? v溫度 T 的物理 意義 （ 3） 在同一溫度下各種氣體分子平均平動動能均相等 . （ 1） 溫度是分子平均平動動能的量度 . TEt ? （ 2） 溫度是大量分子的集體表現(xiàn) . kTmE t 2321 2 ?? v 熱 運動與 宏觀 運動的 區(qū)別 ： 溫度所反映的是分子的無規(guī)則運動，它和物體的整體運動無關(guān)，物體的整體運動是其中所有分子的一種有規(guī)則運動的表現(xiàn) . 注意 1. 某理想氣體的壓強 p=1 103atm,密度 ρ= 103kg/m3, 求氣體分子的方均根速率 . 若該氣體為雙原子理想氣體 , 當溫度為 t=0℃ 時 , 該氣體為何種氣體 ? 例題 231 vnmp ?nmpv 32 ?nm??解 : 12 4953 ???? smpv?RTMmpV ??pmpVMRT ??131082 ?? ???? m olkgpRTM .? N2 或者 CO2 （ A） 溫度相同、壓強相同 . （ B） 溫度、壓強都不同 . （ C） 溫度相同，氦氣壓強大于氮氣壓強 . （ D） 溫度相同，氦氣壓強小于氮氣壓強 . n k Tp ?解 kTMNkTVN A???2 一瓶氦氣和一瓶氮氣密度相同，分子平均平動動能相同，而且都處于平衡狀態(tài)，則： 3 理想氣體體積為 V ，壓強為 p ，溫度為 T . 一個分子 的質(zhì)量為 m ， k 為玻耳茲曼常量， R 為摩爾氣體常量，則該理想氣體的分子數(shù)量為： （ A） （ B） （ C） （ D） mpV)( RTpV)( kTpV)( TmpVkTpVnVN ??n k Tp ?解 一、 自由度 定義 : 確定一個物體的空間位置所需要的獨立坐標數(shù)叫 做該物體的 運動自由度 或 自由度 . 自由度是物體獨立分運動的數(shù)目 . yzxo單原子分子 : 氦 , 氬 3個平動自由度 ?63能量均分定理和理想氣體的內(nèi)能 yzxo??雙原子分子 : 氫 , 氧 , 氮 3個平動自由度 , 2個轉(zhuǎn)動自由度 yzxo多原子分子 : 水蒸汽 , 甲烷 3個平動自由度 , 3個轉(zhuǎn)動自由度 剛性 分子自由度 單 原子分子 3 0 3 雙 原子分子 3 2 5 多 原子分子 3 3 6 t r i分子 自由度 平動 轉(zhuǎn)動 總 二、 能量均分定理 22222222121212121zyxzyxt mvmvmvvvvmmvE ??????? )(222212121zyx mvmvmv ??大量分子的平均平動動能 : kTE t 23?以及 kTmvmvmv zyx 21212121 222 ???說明 : 平衡態(tài)下 ,每一個平動自由度都均分 的平均動能 . kT21能量均分定理（玻耳茲曼假設(shè)） 氣體處于平衡態(tài)時，分子任何一個自由度 (包括平動 , 轉(zhuǎn)動和振動 ) 的平均動能都相等 , 均為 ,這就是 能量按自由度均分定理 . kT21 分子的平均動能 kTiE2?i = t + r 三 理想氣體的內(nèi)能 氣體的內(nèi)能 ：分子的動能 +分子內(nèi)原子間勢能 kTiNENEENit 21??? ?? 理想氣體的內(nèi)能 理想氣體的內(nèi)能 : kTiNE A 2?? ?ANN ?? ? AkNR ?RTiE 2??說明 : 理想氣體的內(nèi)能是溫度的單值函數(shù) . RTiE 2??RTpV ??pViE 2?TRiE ??? 2? )( pViE ??? 2理想氣體內(nèi)能的變化 : 例 : 1mol的水蒸氣分解成同溫度的氫氣
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