黑龙江八一农垦大学：《大学物理》课程教学资源（PPT课件讲稿）§3.1 理想气体动理论的基本公式 §3-2 能量均分定理 §3-4 麦克斯韦速率分布律 §3-11 气体分子的平均自由程 §3-11 气体内的输运过程

§3.1理想气体动理论的基本公式 、理想气体状态方程 1.平衡态: 热学中,由大量的分子或原子组成的物体或物体系统称为热力学 系统把系统外与系统状态直接相关的物体或物体系统称外界。 宏观量表征系统状态和属性的物理量称,它可以直接用仪器测量。 微观量:描述一个微观粒子运动状态的物理量 平衡态:在不受外界影响的条件下,一个系统的宏观性质不随时间 改变的状态。热动平衡 平衡过程气体从一个状态变化到另一个状态其间所经历过渡方 式称为状态变化的过程,如果过程所有中间状态都无限接近平衡 状态,称平衡衡过程

§3.1 理想气体动理论的基本公式 1.平衡态: 热学中,由大量的分子或原子组成的物体或物体系统称为热力学 系统.把系统外与系统状态直接相关的物体或物体系统称外界。 宏观量:表征系统状态和属性的物理量称,它可以直接用仪器测量。 微观量:描述一个微观粒子运动状态的物理量 平衡过程:气体从一个状态变化到另一个状态,其间所经历过渡方 式称为状态变化的过程,如果过程所有中间状态都无限接近平衡 状态,称平衡衡过程. 平衡态: 在不受外界影响的条件下,一个系统的宏观性质不随时间 改变的状态。热动平衡 一、理想气体状态方程

2气体状态参量: (1)气体所占的v: (2)P:帕 1帕=10巴 1厘米汞高=1.333×103帕 1大气压=1.013×105帕 (3):K T=t+273.16 (4)气体的质量Mm(一个分子质量)M=Nm u(摩尔质量)μ=N2m阿佛加得罗常数 Ⅴ(摩尔数)

1帕=10巴 1厘米汞高 = 1.333  103 帕 1大气压 = 1.013  105 帕 (3)温度 T: K T= t +273.16 (2)压强 P: 帕 a 2 m P = N 2.气体状态参量: (1)气体所占的体积V: 3 m (4)气体的质量M m(一个分子质量） M=Nm  （摩尔质量） =Nam 阿佛加得罗常数  N mol A 6.023 10 / 23 （摩尔数） =    M =

3理想气体状态方程: P =恒量 R 8.31J/mol·K 平Rp M=Nm,u=Nm P=nkT 1.38×10-23J/K N n为单位体积内的数密度

3.理想气体状态方程: = 恒量 T PV T T p v PV 0 0 0 = J mol K T p V R = = 8.31 /  0 0 0 = RT RT M  = M = Nm, = NA m T N R V N p A = n为单位体积内的数密度 J K N R k A 1.38 10 / −2 3 P = nkT = 

例:容器内装有氧气010kg,压力为10个大气压温度为47c,因 为漏气,经过若干时间后压力降到原来的,温度降到27°a。 求:(1)容器的容积 (2)漏去了多少氧气? 解:M M R RT T=8.21(升 l P (2)设漏气后的压力、温度、质量分别为 M p RT M' plu =067(kg) RT △M=010-007=2003g

解: (1) RT M pv  = = T = 8.21(升) P M R V  (2) 设漏气后的压力、温度、质量分别为 p' T' M' ' ' ' RT M pV  = (Kg) RT pV M 0.067 ' ' ' = =  M = 0.10−0.067 = 0.033(Kg) 例:容器内装有氧气0.10kg,压力为10个大气压,温度为 。因 为漏气,经过若干时间后,压力降到原来的 ,温度降到 。 47 c 0 8 5 27 c 0 求: (1) 容器的容积, (2) 漏去了多少氧气?

气体动理论 气体动理论基本观点 分子的观点:宏观物质由大量不连续 的微观粒子(分子或原子)组成 分子运动的观点:分子都在不停地作 无规则的运动 分子力的观点:分子之间有相互作用 力-引力和斥力

气体动理论 分子的观点：宏观物质由大量不连续 的微观粒子(分子或原子)组成 分子运动的观点：分子都在不停地作 无规则的运动 一 .气体动理论基本观点 分子力的观点：分子之间有相互作用 力----引力和斥力

f rn:平衡距离~10-10m 此时合力为零 斥力 d:分子有效直径 此时分子速 率减为零 1引力r>109m时分子力 可忽略

d 0 r 斥力 引力 合力 f r ro：平衡距离~10-10m d：分子有效直径 ----此时分子速 率减为零 ----此时合力为零 r m 9 10−  时分子力 可忽略

气体分子的特点 小:每个分子的直径约为1010m 多:标准状态下每摩尔气体约有6×1023 个分子 快:标准状态下的平均速率约为每秒几 百米 乱:杂乱无章、瞬息万变的运动 气体动理论

二.气体分子的特点 小：每个分子的直径约为10-10 m 多：标准状态下每摩尔气体约有61023 个分子 快：标准状态下的平均速率约为每秒几 百米 乱：杂乱无章、瞬息万变的运动 气体动理论

统计规律 伽尔顿板实验 小钉 OOOOO O 8 等宽 0● 狭槽 小球落在哪个大量小球一个一个投入 槽是偶然事件或一次投入,分布情况 大致相同 气体动理论

三.统计规律 伽尔顿板实验 小钉 等宽 狭槽 小球落在哪个 槽是偶然事件 大量小球一个一个投入 或一次投入，分布情况 大致相同 气体动理论

在一定的条件下,大量的偶然事件存 在着一种必然规律性-统计规律 说明: 某次测量值与统计平均值之间总有偏 离-涨落(起伏)现象 构成整体偶然事件数量越大,涨落现 象就越不明显 气体动理论律

说明： 某次测量值与统计平均值之间总有偏 离----涨落(起伏)现象 构成整体偶然事件数量越大，涨落现 象就越不明显 在一定的条件下，大量的偶然事件存 在着一种必然规律性----统计规律 气体动理论律

1概率 概率:在一定条件下,某偶然事件出现 的可能性的大小 设N为实验总次数,N为事件4出现的 次数,则 A N→>∞0NV 简写为W=4 N 气体动理论

1.概率 N N W A N A → = lim 简写为 N N W A A = 概率:在一定条件下，某偶然事件出现 的可能性的大小 设 N为实验总次数，NA为事件A出现的 次数，则 气体动理论