东南大学：《物理学》课程PPT教学课件（第五版）第十二章 气体动理论（12-8）分子平均碰撞次数和平均自由程

物理学 12-8分子平均碰撞次数和平均自由程 第五版 自由程:分子两次相邻碰撞之间自由通 过的路程 第十二章气体动理论

第十二章 气体动理论 物理学 第五版 12-8 分子平均碰撞次数和平均自由程 1 自由程 ： 分子两次相邻碰撞之间自由通 过的路程

物理学 12-8分子平均碰撞次数和平均自由程 第五版 ◆分子平均自由程:每两次连续碰撞之 间,一个分子自由运动的平均路程 分子平均碰撞次数:单位时间内一个 分子和其它分子碰撞的平均次数 第十二章气体动理论 2

第十二章 气体动理论 物理学 第五版 12-8 分子平均碰撞次数和平均自由程 2 分子平均碰撞次数：单位时间内一个 分子和其它分子碰撞的平均次数. 分子平均自由程：每两次连续碰撞之 间，一个分子自由运动的平均路程

物理学 12-8分子平均碰撞次数和平均自由程 第五版 简化模型 (1)分子为刚性小球 (2)分子有效直径为d(分子间距平均值) (3)其它分子皆静止,某分子以平均速率7 相对其他分子运动 第十二章气体动理论

第十二章 气体动理论 物理学 第五版 12-8 分子平均碰撞次数和平均自由程 3 简化模型 (1) 分子为刚性小球 . (2) 分子有效直径为 （分子间距平均值）. (3) 其它分子皆静止，某分子以平均速率 相对其他分子运动 . d v

物理学 12-8分子平均碰撞次数和平均自由程 第五版 单位时间内平均碰撞次数:Z=c2n 第十二章气体动理论

第十二章 气体动理论 物理学 第五版 12-8 分子平均碰撞次数和平均自由程 4 单位时间内平均碰撞次数： Z d vn 2 = π

物理学 12-8分子平均碰撞次数和平均自由程 第五版 ◆考虑其它分子的运动,分子平均碰撞次数 z=√2xd2on 第十二章气体动理论

第十二章 气体动理论 物理学 第五版 12-8 分子平均碰撞次数和平均自由程 5 Z d vn 2 = 2 π 考虑其它分子的运动，分子平均碰撞次数

物理学 12-8分子平均碰撞次数和平均自由程 第五版 平均自由程 2t din p=nkT kT 7一定时∝1 A=√2πd2pP一定时xxT 第十二章气体动理论

第十二章 气体动理论 物理学 第五版 12-8 分子平均碰撞次数和平均自由程 6 平均自由程 z d n 2 2π 1 = = v  p = nkT d p kT 2 2π  = T 一定时 p 1   p 一定时   T

物理学 12-8分子平均碰撞次数和平均自由程 第五版 例试估计下列两种情况下空气分子的 平均自由程:(1)273K、1.013×105Pa时; (2)273K、1.333×103Pa时 (空气分子有效直径d=3.10×10m) 解 kT √2d2p 第十二章气体动理论 7

第十二章 气体动理论 物理学 第五版 12-8 分子平均碰撞次数和平均自由程 7 例 试估计下列两种情况下空气分子的 平均自由程:（1）273 K、1.013 时； （2）273 K 、1.333 时. 10 Pa 5  10 Pa −3  （空气分子有效直径 3.10 10 m ） −10 d =  d p k T 2 2 π  = 解

物理学 12-8分子平均碰撞次数和平均自由程 第五版 1.38×10-23×273 m 2兀×(3.10×10)×1.013×103 =8.71×108m 1.38×10 23 273 2兀x(3,10×10-10)2×133×10 6.62m 第十二章气体动理论 8

第十二章 气体动理论 物理学 第五版 12-8 分子平均碰撞次数和平均自由程 8 8.71 10 m m 2π (3.10 10 ) 1.013 10 1.38 10 273 8 1 0 2 5 2 3 1 − − − =         = 6.62 m m 2π (3.10 10 ) 1.333 10 1.38 10 273 1 0 2 3 2 3 2 =       = − − − 

物理学 第五版 本章目录 选择进入下一节 120教学基本要求 12-1平衡态理想气体物态方程 热力学第零定律 12-2物质的微观模型统计规律性 12-3理想气体的压强公式 12-4理想气体分子的平均平动动能 与温度的关系 第十二章气体动理论 9

第十二章 气体动理论 物理学 第五版 9 12-1 平衡态 理想气体物态方程 热力学第零定律 12-2 物质的微观模型 统计规律性 12-3 理想气体的压强公式 12-4 理想气体分子的平均平动动能 与温度的关系 12-0 教学基本要求 选择进入下一节： 本章目录