e氣體動(dòng)理論ppt課件(參考版)
2024-10-22 04:42本頁(yè)面
【正文】 解： ??vv ?? ndZ 22pdkTnd 22 221??? ??m / s4548 ??m o lMRT?v)( 8521023?????????? ???)s( 45 4 198 ????? ??vZ。 8 Application 例 2 一系統(tǒng)由 、 273K的 Ar組成，求此氣體的 (a)分子的平均動(dòng)能； (b)內(nèi)能； (c)方均根速率、 平均速率、最可幾速率。求容器的體積和漏出氧氣的質(zhì)量。 7 Transport phenomena in gas 氣體內(nèi)的遷移 (輸運(yùn)）現(xiàn)象 Nonequilibrium state 非平衡態(tài)（物理性質(zhì)不均勻） ??由于熱運(yùn)動(dòng)，分子不斷碰撞、交換能量、動(dòng)量及速度 Equilibrium state 平衡態(tài) ?Transport phenomena in gas The phenomena of internal friction 內(nèi)摩擦現(xiàn)象 流速不同 The phenomena of heat conduction 熱傳導(dǎo)現(xiàn)象 溫度不均勻 Diffusion phenomena 擴(kuò)散現(xiàn)象 密度不均勻 Sdyduf ??? ?v??? 31?tSxTkQ ????? ddv??VCk 31?tSxDM ????? dd ?v?31?DGradient 梯度：物理量的空間變化率 (1) The phenomena of internal friction The force of internal friction Coefficient of internal friction (2) The phenomena of heat conduction The flow of heat Coefficient of heat conduction (3) Diffusion phenomena The mass of Transport Diffusion Coefficient 例 1 某容器裝有氧氣 ，壓強(qiáng)為 ?106pa,溫度為 47℃ 。 分子中心間的距離小于或等于有效直徑 圓柱體截面積為 ?d2，中心在此圓柱體內(nèi)的分子均可與 A 碰撞。 6 Mean collision frequency Mean free path Z ?1 The physical meaning of Mean collision frequency 平均碰撞次數(shù) 在平衡態(tài)下，單位時(shí)間內(nèi)每個(gè)分子與其它分子相碰的平均次數(shù) Mean free path 平均自由程 在平衡態(tài)下，分子連續(xù)兩次碰撞之間所經(jīng)過(guò)的自由路程的平均值 ?Z2 The expression of vndZ 22??ndZ 221?? ??vd n vEffective diameter Number density mean speed Z?大量氣體分子作無(wú)規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)，分子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中將不斷與其它分子碰撞，使分子沿折線前進(jìn)。 4 Equipartition theorem of energy The internal energy of idea gas 能量均分定理 理想氣體內(nèi)能 x y z i=3 [ ? ? ] i=6 [? ] 2 The degree of freedom of molecules 分子的自由度 ⑴ Monoatomic molecule 單原子分子 :氦、氖、氬 i =3 ⑵ Diatomic molecule 雙原子分子 :氫、氧、氮 啞鈴 連線 : 2個(gè) 質(zhì)心 :3個(gè) i =5 ⑶ Polyatomic molecule 多原子分子 :（ co2等 ) Translational degrees of freedom: 平動(dòng)自由度 : i平 = 3 Rotational degrees of freedom: 轉(zhuǎn)動(dòng)自由度 : i轉(zhuǎn) = 3 i = i平 (3)+ i轉(zhuǎn) (3)= 6 3 Equipartition theorem of energy 能量均分定理 22123 vmkTk ???222231 vvvv ???zyxkTmmm zyx 21212121 222 ??? vvv在溫度為 T 的平衡態(tài)下，氣體分子的每一自由度均有相同的平均動(dòng)能 kT /2. Monoatomic molecule i =3 3kT/2 Polyatomic molecule i =6 6kT/2=3kT Diatomic molecule i =5 5kT/2 Notes: ⑴ 能量按自由度均分原理是統(tǒng)計(jì)性規(guī)律 ⑵ 能量均分原理反映分子向各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的機(jī)會(huì)均等 4 Internal energy of ideal gas 理想氣體的內(nèi)能 kTiNE 2?m o lMM ?RTiE m o l 2?Common gas ?? ?? 勢(shì)能動(dòng)能內(nèi)能Ideal gas ?? 動(dòng)能內(nèi)能One mole Molar internal energy RTiMMm o l 2?TkNimNNm00 2?Monoatomic molecule Diatomic molecule: Polyatomic molecule: The internal energy of ideal gas is proportional to the temperature. 理想氣體的內(nèi)能與溫度成正比 理想氣體的內(nèi)能是溫度的單值函數(shù) (1)機(jī)械能與內(nèi)能有無(wú)區(qū)別？ (2)機(jī)械能與內(nèi)能有無(wú)聯(lián)系？ 2/3 RTE m o l ?2/5 RTE m o l ?2/6 RTE m o l ?167。 For the
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