第一节 理想气体的压强和温度 二、理想气体的微观模型 1分子可视为质点;线度 d~1010m阋距 r~109m,d<<r; 2除碰撞瞬间,分子间无相互作用力; 3弹性质点(碰撞均为完全弹性碰撞); 4分子的运动遵从经典力学的规律
第一节 理想气体的压强和温度 二、理想气体的微观模型 1 分子可视为质点; 线度 间距 ; ~ 10 m, 10 d r d r ~10 m, 9 2 除碰撞瞬间, 分子间无相互作用力; 4 分子的运动遵从经典力学的规律 3 弹性质点(碰撞均为完全弹性碰撞);
第一节理想气体的压强和温度 热动平衡的统计假设: 1)分子按位置的分布是均匀的 dN N n 2)分子各方向运动概率均等 分子运动速度 ⑦,=0xi+0j+0EE x方向速度平方的平均值)? = ∑Vx i 各方向运动概率均等 02
2)分子各方向运动概率均等 i j k i ix iy iz 分子运动速度 v v v v 热动平衡的统计假设: V N V N n d d 1)分子按位置的分布是均匀的 第一节 理想气体的压强和温度 2 2 2 2 3 1 v v v v 各方向运动概率均等 x y z i x ix N 2 1 2 x 方向速度平方的平均值 v v v vy vx vz o
第一节 理想气体的压强和温度 三、理想气体的压强公式 设边长为l的立方体中有N个全同的质量为m 的气体分子,推导壁面所受压强A1· >单个分子对器壁的冲量:I=2m心x >单个分子在dt时间内对器壁的冲量: mo'dt (1 >N个分子对器壁的平均冲力: m N F- i=1 F -110 >气体压强 10 2 p nek - 3
三、理想气体的压强公式 第一节 理想气体的压强和温度 x mv mvx - A2 v o y z l y z l A1 i m ix Ø单个分子对器壁的冲量: I 2 v m dt l ix 2 Ø单个分子在dt 时间内对器壁的冲量: v 设 边长为 的立方体中有 N 个全同的质量为 m 的气体分子,推导壁面所受压强 . A1 l ØN 个分子对器壁的平均冲力: N i ix l m F 1 2 Ø气体压强 2 2 m x n l F p v k 3 2 p ne
第一节 理想气体的压强和温度 压强的物理意义 2 统计关系式 3 宏观可测量量 微观量的统计平均值 分子平均平动动能 mo2 压强的微观实质。 压强是大量分子对时间、对面积的统计平均结果。 压强公式不能直接用实验验证
k 3 2 p n e 统计关系式 压强的物理意义 宏观可测量量 微观量的统计平均值 压强的微观实质。 压强是大量分子对时间、对面积的统计平均结果 。 压强公式不能直接用实验验证。 分子平均平动动能 2 k 2 1 e mv 第一节 理想气体的压强和温度
第一节理想气体的压强和温度 四、理想气体的温度 阿伏伽德罗定律 p=nkT R 玻尔兹曼常数 k= =1.38×1023J.K1 NA 分子平均平动动能 m2 2 2 微观量的统计平均值 宏观可测量量 温度T的物理意义: 1)温度是分子平均平动动能的量度; 2)温度是大量分子的集体表现,个别分子无意义。 3)同一温度下,各种气体分子平均平动动能均相等
玻尔兹曼常数 23 1 A 1.38 10 J K N R k 微观量的统计平均值 宏观可测量量 分子平均平动动能 e m kT 2 3 2 1 2 k v 第一节 理想气体的压强和温度 四、理想气体的温度 阿伏伽德罗定律 p nkT 温度 T 的物理意义: 1) 温度是分子平均平动动能的量度; 2)温度是大量分子的集体表现,个别分子无意义。 3)同一温度下,各种气体分子平均平动动能均相等