大學(xué)物理氣體動理論-文庫吧資料
2025-06-27 08:36本頁面
【正文】 RTiMm 2 (6) —— 質(zhì)量為 m 的 氣體內(nèi)所有分子的平均平動動能之和 —— 質(zhì)量為 m 的 氣體的內(nèi)能 167。 RTiMmE 2? kTi2 k ??kT23 kt ?? kTr2 kr ??解： 167。 105 能量均分定理 理想氣體的內(nèi)能 第 10章 氣體動理論 TRiEQ V d2dd ??1mol 理想氣體在等體過程中吸收的熱量為 定體摩爾熱容： RiTQCVV 2ddm, ????????根據(jù)邁耶公式： RCC Vp ?? m,m,定壓摩爾熱容： RiC p ?????? ?? 12m,比熱容比： ii 2???167。 105 能量均分定理 理想氣體的內(nèi)能 第 10章 氣體動理論 三、理想氣體的內(nèi)能 模型 分子間無相互作用 無相互作用勢能 剛性分子 無振動自由度 剛性分子理想氣體內(nèi)能 1 mol m o l A 22iiE N k T R T??RTiMmE2?分子平均動能之和 m / M mol 內(nèi)能的改變量 TRiMmE ??? 2結(jié)論： 理想氣體的內(nèi)能是溫度的單值函數(shù)。 105 能量均分定理 理想氣體的內(nèi)能 第 10章 氣體動理論 在溫度為 T 的平衡態(tài)下，物質(zhì)分子的每一個自由度都具有相同的平均動能，等于 。 105 能量均分定理 理想氣體的內(nèi)能 第 10章 氣體動理論 單原子分子： 一個原子構(gòu)成一個分子 多原子分子： 三個以上原子構(gòu)成一個分子 雙原子分子： 兩個原子構(gòu)成一個分子 三個 自由度 氫、氧、氮等 五個自由度 氦、氬等 六個自由度 水蒸汽、甲烷等 剛性分子 167。 105 能量均分定理 理想氣體的內(nèi)能 第 10章 氣體動理論 作直線運(yùn)動的質(zhì)點(diǎn)： 一個自由度 作平面運(yùn)動的質(zhì)點(diǎn)： 二個自由度 作空間運(yùn)動的質(zhì)點(diǎn)： 三個自由度 167。 105 能量均分定理 理想氣體的內(nèi)能 一、自由度 自由度： 確定一個物體在空間的位置所必需的獨(dú)立坐標(biāo)數(shù)目。 104 溫度的微觀本質(zhì) 第 10章 氣體動理論 MRT 2223?v 13 sm4 9 310282 7 ?? ??????3k t 3 23 kT?? 21???MRT 3233?v 1sm320 ???第 10章 氣體動理論 小結(jié) 1 理想氣體體分子的平均平動動能只與溫度有關(guān)，和氣體性質(zhì)無關(guān)，它與氣體的溫度 T成正比。設(shè) (1) 在溫度 t = 1000 ℃ 時； (2) t = 0 ℃ 時； (3) t = 150 ℃ 時。問：它們的溫度是否相同？壓強(qiáng)是否相同？ 解： kT23kt ??2kt1kt ?? ?? 21 TT ??n k Tp ?2121 , TTnn ??? 21 pp ??167。 104 溫度的微觀本質(zhì) 第 10章 氣體動理論 二、理想氣體狀態(tài)方程的推證 ktkt 3232 ?? NnVpV ??kt32 ?np ?? ?kT23kt ???N k TpV ??kRMmNMmNA ????RTMmpV ?n k Tp ?VNn ?ANMNm????ANRk ?167。 與氣體種類無關(guān),k Tt ?? ?熱運(yùn)動停止，意味著0,0 kt ??? ?T? 絕對零度只能逼近，不能達(dá)到。 104 溫度的微觀本質(zhì) 第 10章 氣體動理論 ? 理想氣體溫度 T 是分子 平均 平動 動能 的量度， 是分子熱運(yùn)動劇烈程度的標(biāo)志。 104 溫度的微觀本質(zhì) 理想氣體狀態(tài)方程的推導(dǎo) 從理想氣體的壓強(qiáng)公式和理想氣體的狀態(tài)方，可以得出氣體溫度與氣體分子平均平動動能之間的關(guān)系，從而闡明溫度的微觀本質(zhì)。但從這個公式出發(fā)可以滿意地解釋或推證理想氣體諸定理，這表明，理想氣體的壓強(qiáng)公式在一定程度上反映了客觀實(shí)際。單位容積內(nèi)的分子數(shù)越多，壓強(qiáng)越大；分子平均平動動能越大，壓強(qiáng)也越大。 宏觀量 微觀量 tk2232213231 ??? nnnp ????????? vv第 10章 氣體動理論 小結(jié) 1 反映了宏觀量壓強(qiáng)與氣體分子平均平動動能（ 統(tǒng)計(jì)平均值）之間的關(guān)系。 103 理想氣體壓強(qiáng)公式 第 10章 氣體動理論 分子求沖量和對所有 0?xv???????iiixviixi StnStnIixdd221dd2 202 vv ???????iixii ntSIp 2dd v?壓強(qiáng)定義 : 該速率區(qū)間所有分子在 dt時間內(nèi)給予 器壁 dS的總沖量 ixixi Stn vv ?2dd ???dS 2231 vv ?? nnpx ???nn ixix22 vv ??據(jù)統(tǒng)計(jì)假設(shè)： 222231 vvvv ???zyx167。 103 理想氣體壓強(qiáng)公式 第 10章 氣體動理論 三、平衡態(tài)理想氣體的壓強(qiáng)公式 推導(dǎo)壓強(qiáng)公式的出發(fā)點(diǎn) * 氣體壓強(qiáng)是大量分子不斷碰撞容器壁的結(jié)果 * 壓強(qiáng)等于單位時間內(nèi)器壁上單位面積所受的 平均沖量 * 個別分子服從經(jīng)典力學(xué)定律 * 大量分子整體服從統(tǒng)計(jì)規(guī)律 167。 167。分子所受的重力也可忽略不計(jì) 。 103 理想氣體的壓強(qiáng) 一、理想氣體的微觀橫型 1．分子本身的大小比起分子間的平均距離來要小得多，可以忽略不計(jì)。 實(shí)了速率分布 恩從實(shí)驗(yàn)上證 第 10章 氣體動理論 小結(jié) 1掌握三種速率：（ 1）平均速率；（ 2）方均根速率；（ 3） 最概然速率 2作業(yè) pp91 101 102 1012(只計(jì)算方均根速率 ) 167。 101 麥克斯韋速率分布 分 子 速 率 分 布 的 100~200 速率區(qū)間 200~300 300~400 400~500 500~600 600~700 700~800 800~900 900 100 ＜ ＞ (m/s) 1859年麥克 斯韋從理論上 得到速率分布 定律。 分子速率分布的測定 —— 斯特恩實(shí)驗(yàn) t = 2 ω j L v ω = 得： j 167。 101 麥克斯韋速率分布 ω ω L v j 金屬 蒸汽 方向選擇
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