理想氣體平均動能

1、 教 案 適用對象 批準(zhǔn)人 課程名稱大學(xué)物理課題名稱第十七講 理想氣體平均動能課業(yè)方式講授課業(yè)地點(diǎn)教室課業(yè)時(shí)數(shù)2學(xué)時(shí)教學(xué)目的理解能量均分定理的意義及物理基礎(chǔ)，能用它導(dǎo)出內(nèi)能公式。課業(yè)實(shí)施步 驟內(nèi) 容時(shí) 間（分）一、理想氣體分子的平均動能與溫度的關(guān)系二、能量均分定理 理想氣體內(nèi)能1、自由度2、能量均分定理3、理想氣體的內(nèi)能和摩爾熱容方法手段備考（附講稿： 頁） 教研室教員 年 月 日課目：第十七講 理想氣體平均動能目的：理解能量均分定理的意義及物理基礎(chǔ)，能用它導(dǎo)出內(nèi)能公式。重點(diǎn)：一、理想氣體分子的平均動能與溫度的關(guān)系二、能量均分定理 理想氣體內(nèi)能1、自由度2、能量均分定理3、理想氣體的內(nèi)能和摩爾

2、熱容難點(diǎn)：主要方法：講授 討論 練習(xí)基本要求：了解運(yùn)動自由度，能量自由度，能量按自由度均分定理。理解能量均分定理的意義及物理基礎(chǔ)，能用它導(dǎo)出內(nèi)能公式。教學(xué)內(nèi)容：6.5 能量均分定理、理想氣體的內(nèi)能6.5.1 運(yùn)動自由度： 確定運(yùn)動物體在空間位置所需要的獨(dú)立坐標(biāo)數(shù)目，稱為該物體的自由度圖6-5 自由度1）質(zhì)點(diǎn)的自由度空間：3個獨(dú)立坐標(biāo)；平面：2個獨(dú)立坐標(biāo)；直線：1個獨(dú)立坐標(biāo)。2）剛體的自由度質(zhì)心位置：3（平動自由度）；轉(zhuǎn)軸方位：2（轉(zhuǎn)動自由度）；3）氣體分子運(yùn)動自由度單原子分子：3個平動自由度，i=3；雙原子分子： 3個平動自由度，2個轉(zhuǎn)動自由度，1個振動自由度，i=6；剛性雙原子分子：i=5；圖6-6 分子的自由度多原子分子：剛性： i=6。6.5.2 能量自由度 分子能量中，獨(dú)立的速度和坐標(biāo)的平方項(xiàng)數(shù)目6.5.3 能量按自由度均分定理 平動：分子在每個平動自由度上的平均動能相等，都等于kT/2推廣： 平衡態(tài)時(shí)，任何一種運(yùn)動或能量都不比另一種運(yùn)動或能量更占優(yōu)勢,在各個自由度上，運(yùn)動的機(jī)會均等且能量均分。能量按自由度均分定理： 在溫度為T的平衡態(tài)下，物質(zhì)分子的任何一個能量自由度上均分配有kT/2 的平均動能。6.5.4 理想氣體的內(nèi)能 理想氣體（剛性分子）的內(nèi)能，是系統(tǒng)內(nèi)全部分子的平動動能和轉(zhuǎn)動動能之和。1mol理