公共基礎(chǔ)2011精講25第33講義

第一 氣體分子動(dòng)理本節(jié)的研究對(duì)象是大量分子作熱運(yùn)動(dòng)時(shí)所表現(xiàn)出來(lái)的物質(zhì)的熱現(xiàn)象及其規(guī)律,重點(diǎn)以理想氣體為研究對(duì)象。本節(jié)的任務(wù)是研究物質(zhì)宏觀熱現(xiàn)象的本質(zhì),并以氣體分子的熱運(yùn)動(dòng)為依據(jù),根據(jù)物質(zhì)分子的結(jié)構(gòu),建立宏觀量(表征大量氣體分子集體特征的量,)與微觀量(表征個(gè)別分子狀態(tài)的量,如分子的質(zhì)量、速度、動(dòng)量等)的關(guān)系。理想氣體是由大量分子組成的。雖然經(jīng)典物理認(rèn)為力學(xué)定律適用全不必求出每個(gè)分子的詳細(xì)運(yùn)動(dòng)情況。氣體分子動(dòng)理論認(rèn)為,,符合統(tǒng)本節(jié)主要討論平衡狀態(tài)下的理想氣體,在討論了理想氣體狀態(tài)方程后,便從氣體分子動(dòng)理論出發(fā),研究大量氣體分子的統(tǒng)計(jì)規(guī)律。首先提出理想氣體分子的微觀模型,并對(duì)單個(gè)分子應(yīng)用力學(xué)定律,對(duì)大量分子運(yùn)用統(tǒng)計(jì)平方法,從揭示理氣體壓的產(chǎn)生因和微觀實(shí)質(zhì)并得出強(qiáng)用壓強(qiáng)與理氣體狀態(tài)方對(duì)比,加整理后到溫也稱能),從而示溫度微觀質(zhì)。進(jìn)闡明三統(tǒng)計(jì)規(guī)律數(shù)稱為狀態(tài)函數(shù)（ES）。P：作用于容器器壁單位面積上的壓力，是大量氣體分子與器壁碰撞的宏觀表現(xiàn)和平均效果。單1atm=1.03×105Pa,1cmHg=1.33×103T：是大量氣體分子平均平動(dòng)動(dòng)能的量度，也是分子熱運(yùn)動(dòng)劇烈程度的量度。單位:開(kāi)爾文（KTtoC的關(guān)系：V：分子無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)所能達(dá)到的空間。單位:m3，對(duì)理想氣體（忽略分子本身大?。┚褪侨萜鞒尸F(xiàn)一幅紛繁的圖景，但它們遵循一定的統(tǒng)計(jì)規(guī)律。 v2v2

1v3i=6P1V1P2V2=恒 PVmRT

R8.31Jmol1nNV

PnkTkk A

質(zhì)量為

P2 kt

3

1v。

v2NP是一個(gè)統(tǒng)計(jì)平均值，是對(duì)時(shí)間、大量分子、面積統(tǒng)計(jì)平均的結(jié)果。單個(gè)分子是無(wú)所謂壓強(qiáng)的。（三）理想氣體的溫度（或能量比較PnkT

P2 kt

3

把P2

速

M式（2-1-5）T和微觀量ktM 1v

2221在溫度為T的平衡態(tài)下：

2

， 可 1v21v21v21

1

ktkT2能量按自由度均分定理：在溫度為TkT/2如果氣體分子有ii2

（2-1-

E

iKTi

（2-1-A

EM

i2

f(v)lim

v0N0

N0v附近單位速率區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比。N0：一定量的理想氣體當(dāng)處于溫度為TNi：表示速率分布在區(qū)間v