基礎(chǔ)物理學(xué)第三第章氣體動理論

第五章分子物理學(xué)

CHAPTER5MOLECULARPHYSICS熱學(xué)——研究熱運動的規(guī)律及其對物質(zhì)宏觀性質(zhì)的影響，以及與物質(zhì)其他運動形態(tài)之間的轉(zhuǎn)化規(guī)律。熱運動——組成宏觀物體的大量微觀粒子的一種永不停息的無規(guī)則運動。對熱現(xiàn)象的研究方法不同產(chǎn)生兩門分支學(xué)科：熱力學(xué)和統(tǒng)計物理學(xué)。第五章氣體動理論※

熱力學(xué)是研究物質(zhì)熱運動的宏觀理論。從基本實驗定律出發(fā)，通過邏輯推理和數(shù)學(xué)演繹，找出物質(zhì)各種宏觀性質(zhì)的關(guān)系，得出宏觀過程進行的方向及過程的性質(zhì)等方面的結(jié)論。※統(tǒng)計物理學(xué)或統(tǒng)計力學(xué)的研究方法：從物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)出發(fā)，按每個熱力學(xué)系統(tǒng)中的粒子所遵循的力學(xué)規(guī)律，用統(tǒng)計方法求出系統(tǒng)的宏觀的熱學(xué)規(guī)律，揭示熱現(xiàn)象的微觀本質(zhì)。第五章氣體動理論第五章氣體動理論1.了解物質(zhì)的組成、分子統(tǒng)計規(guī)律性,能從微觀和統(tǒng)計意義上理解壓強、溫度、內(nèi)能等概念，理解系統(tǒng)的宏觀量是微觀運動的統(tǒng)計表現(xiàn);2.理解能量均分定理的意義，會計算理想氣體的內(nèi)能;理解麥克斯韋分子速率分布律、速率分布曲線的意義和三種速率的求法。

3.了解分子平均自由程、輸運現(xiàn)象。

4.了解表面張力和液體表面現(xiàn)象。學(xué)習(xí)目標(biāo)第一節(jié)理想氣體物態(tài)方程平衡態(tài)(equilibriumstate)：不隨時間改變，以均勻為主要特征。如，熱平衡，力學(xué)平衡，化學(xué)平衡，等。平衡態(tài)指宏觀狀態(tài)參量的平衡，而大量分子仍然在做無規(guī)則運動。氣體從一個狀態(tài)不斷地變化到另一個狀態(tài)，其間所經(jīng)歷的過渡階段都無限接近平衡態(tài)，這個過程就稱為準(zhǔn)靜態(tài)過程(quasistaticprocess)，也稱為平衡過程。一、平衡態(tài)(equilibriumstate)基本概念：系統(tǒng)、宏觀量、微觀量。宏觀量是大量粒子運動的集體表現(xiàn)，決定于微觀量的統(tǒng)計平均值。二、理想氣體物態(tài)方程（一）物態(tài)方程一個熱力學(xué)系統(tǒng)所處的平衡態(tài)，可以由一組（幾何的、力學(xué)的、電磁的和化學(xué)的）獨立參量來描寫，即一個確定的平衡態(tài)對應(yīng)一組確定的參量。狀態(tài)參量(stateparameter)：描述狀態(tài)的物理量對氣體，有三個重要的參量：體積(V)、壓強(p)、溫度(T)，注意各量的單位。平衡態(tài)時，狀態(tài)參量之間的關(guān)系：F(T,p,V)=0就是物態(tài)方程。在熱學(xué)的宏觀理論中，物態(tài)方程的具體形式都由實驗確定。第一節(jié)理想氣體物態(tài)方程理想氣體的物態(tài)方程(StateEquationforIdealGas)：對于質(zhì)量為M、摩爾質(zhì)量為μ的理想氣體，有：（二）理想氣體物態(tài)方程在任何情況下嚴(yán)格遵守三個實驗定律：即，玻意耳-馬略特（Boyle-Mariotte）定律、蓋-呂薩克（Gay-Lussac）定律和查理（Charles）定律的氣體稱為理想氣體（idealgas）。

其中氣體普適常數(shù)R可由阿伏伽德羅定律求出：第一節(jié)理想氣體物態(tài)方程1.如何理解準(zhǔn)靜態(tài)過程是個理想化的物理模型？2.如何理解理想氣體模型？思考第一節(jié)理想氣體物態(tài)方程1.宏觀物體是由大量分子所組成的。2.物體內(nèi)的分子都在永不停息的運動著。3.分子間有相互作用力。動理論是統(tǒng)計物理學(xué)最基本、最簡單的內(nèi)容，它是從物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)出發(fā)，對分子運動及相互作用提出一定的假設(shè)模型，再根據(jù)每個分子所遵從的力學(xué)規(guī)律，利用統(tǒng)計方法找出熱運動的宏觀量（如壓強、溫度等）與分子運動微觀量的統(tǒng)計平均值之間的關(guān)系。一、理想氣體的微觀模型第二節(jié)理想氣體的壓強氣體分子熱運動(chaoticmotion)基本特征：1、氣體分子大小與分子間距相比較可忽略。3、碰撞為完全彈性碰撞，碰撞前后分子動能不變。理想氣體的微觀模型：自由的作無規(guī)則運動的彈性質(zhì)點集合。2、除碰撞外，分子間及分子與容器壁之間均無相互作用。第二節(jié)理想氣體的壓強平衡態(tài)理想氣體的統(tǒng)計假設(shè)1、分子數(shù)密度n處處相等（均勻分布），各處的n值為同一個n=N/V

值。2、分子沿各個方向運動的概率相同分子速度在各個方向分量的各種平均值相等任一時刻向各方向運動的分子數(shù)相同第二節(jié)理想氣體的壓強※氣體壓強是大量分子不斷碰撞容器壁的結(jié)果※壓強等于單位時間內(nèi)容器壁上單位面積所受的平均沖量※個別分子服從經(jīng)典力學(xué)定律，大量分子整體服從統(tǒng)計規(guī)律從微觀上看，氣體的壓強等于大量分子在單位時間內(nèi)施加在單位面積器壁上的平均沖量，就像密集的雨點打在雨傘上對傘產(chǎn)生一種壓力那樣。二、理想氣體的壓強公式第二節(jié)理想氣體的壓強壓強公式的推導(dǎo)

體積為V的容器中有N個質(zhì)量為m的氣體分子，處于平衡態(tài)?，F(xiàn)將它們分為若干組：第i組為速度在vi→vi+dv區(qū)間內(nèi)的分子，這組分子的速度基本上都是vi，數(shù)密度為ni。顯然有關(guān)系：xdAvixdtvidt平衡態(tài)時，器壁上壓強處處相等。現(xiàn)對器壁上一塊小面積dA

所受的壓力、壓強進行分析。第二節(jié)理想氣體的壓強一次碰撞后，分子動量的改變：要求出所有分子對dA的總沖量，只要對上式求和。注意到vx>0和vx<0的分子各占總分子的一半：xdAvixdtvidt因此該分子在一次碰撞后施加給器壁的沖量為2mvix

，沿x方向。對第i組的分子，在dt時間內(nèi)如果處于以dA為底vi為軸線高為vixdt的柱體內(nèi)，則這樣的分子就能與dA相碰撞，能發(fā)生碰撞的總數(shù)為nivixdtdA

個，總沖量為：第二節(jié)理想氣體的壓強單位時間內(nèi)作用在dA上的沖量即力為F=dI/dt，并且dA上的壓強p=F/dA=dI/(dAdt):其中，代入上式，可得：——理想氣體壓強公式，是氣體動理論基本方程。它表明氣體壓強本質(zhì)上是氣體分子碰撞器壁的平均沖力，其大小和分子數(shù)密度及分子平均平動動能成正比。注意式中各量均為統(tǒng)計平均值，只有對大量分子才成立。第二節(jié)理想氣體的壓強壓強兇公式棉：為分窗子的平均曠平動訊動能。宏觀崖量是桿大量倦粒子待運動題的集影體表原現(xiàn)，頌決定胃于微晨觀量斑的統(tǒng)福計平航均值齡。分子粘的平丟均平角動動盲能第二梯節(jié)臘理崖想氣棚體的炎壓強1.為什哀么在宋推導(dǎo)酬氣體乞壓強鄰公式昂時，鐘不考例慮分腦子之辣間的杰碰撞飛？思考第二醋節(jié)蔑理巨想氣明體的著壓強設(shè)總才質(zhì)量佛為M的氣常體包尖含有N個質(zhì)六量為哄的m分子顆，分憶子的惹摩爾匠質(zhì)量今為μ，阿醒伏伽輕德羅環(huán)常數(shù)劈燕為NA，則劇可以殊改寫概理想御氣體洗狀態(tài)脅方程褲：為玻娛耳茲貧曼(B潮ol愈tz涼ma欣n)常量筐。注意洞到前軍述理型想氣繩體狀卵態(tài)方跳程中據(jù)也有今宏觀猾量壓喪強，館因此素作以饑下的改寫：第三存節(jié)懸溫度統(tǒng)與分懶子平魔均平遍動能葡的關(guān)悄系——理想宵氣體惜的溫甚度公拜式比較這兩個式子理想組氣體犬溫度第三切節(jié)艙溫度資與分科子平哈均平宏動能登的關(guān)質(zhì)系溫度學(xué)的微汁觀本乓質(zhì)理想隙氣體謹(jǐn)分子驗平均袖平動宜動能廳只和亡溫度掛有關(guān)誘，并沫且與僑氣體銅熱力收學(xué)溫路度成眨正比澇。它侮還表灑明，伙氣體甘的溫守度是菊分子悠平均耀平動等動能巴的量舟度。隸分子昆熱運箭動越圍劇烈仿，氣瘋體溫妥度越國高。溫度磨是循大量橋分子電熱運年動的球集體顧表現(xiàn)繡，是統(tǒng)針計概噸念，筐對個途別分們子無蜓溫度厲可言停。絕對搖零度慢達辦不到供。氣體橡分子癢的方跌均根眾速率尿：在常廣溫下肯許多倍氣體染的速夫率可悼達幾之百米比每秒盼。注意！第三邪節(jié)恐溫度傾與分覽子平慌均平垮動能序的關(guān)臺系試求0C時氫災(zāi)分子包和氧悅分子理的平售均平聽動動陰能和杏方均俗根速蓬率。例解已知T=2嶄73繡.1志5K，H2=2悉.0明2黑103kg姑/m醒ol損,O2=3巴.2戚1詢03kg解/m姥ol氫分間子與樣氧分遷子的學(xué)平均裙平動把動能牛相等莫，均孫為氫分小子方康均根鉛速率維：氧分子桐方均燃根速齒率：第三越節(jié)蒙溫度峽與分配子平愧均平漫動能妙的關(guān)燥系1.試計翁算室率溫(3歉00療k)下，銳可以深試分趨子產(chǎn)哪生的滾平動菊動能墨是多昆少焦天耳？2.在同疼一溫廢度下貍，各句種分串子的曲平均游平動禿動能肉相等濾，壓例強相德等嗎氏？如譽何具蓬體確學(xué)定壓裕強的字值？思考第三系節(jié)廚溫度頁與分苗子平柿均平敞動能稼的關(guān)恐系第四闖節(jié)輩能購量均肌分定貿(mào)理討論糟氣體故分子但運動砌以及胖能量絨問題關(guān)時，要考獲慮分鎖子內(nèi)良部結(jié)挪構(gòu)。因為蜻分子取熱運搬動的乘能量取包括嗓了作童為整號體運枯動的杏平動帖能量習(xí)、還杠有分另子的首轉(zhuǎn)動閱能量切、甚子至還眠有分梳子內(nèi)小部的偽振動禮能量槍。因此疫，為政了確腰定分小子的冰各種惰形式聰運動墻能量衣的統(tǒng)換計規(guī)銹律，湊需要搏引入粱有關(guān)勵自由綠度的展概念極。討論兵理想遭氣體群的碰烘撞問煤題時其，將分針子看耀成質(zhì)溝點，碰召撞形道成壓堤強。描述壞一個勞物體犁在空飽間的蛙位置翼所需考的獨巖立坐靠標(biāo)稱餓為該物重體的板自由嗓度。決合定一及個物增體在醋空間蹦的位嘗置所銳需的位獨立信坐標(biāo)倚數(shù)，獨稱為掙該物際體的自由苗度數(shù)。質(zhì)點肉的自克由度:（x，y，z）最多3個自傘由度禽，受版約束元時自列由度感減少者。例測如：付飛機秩有3個自縱由度硬；輪河船2個；巖火車1個。對剛德體而團言，子可以慘有平澇動和悠轉(zhuǎn)動詳，因蹲此確某定其駁運動勒的自襖由度拔也由和平動貸自由育度和雖轉(zhuǎn)動煩自由獻度構(gòu)口成！一、炊分子尺的自禽由度(D婆eg傷re厭e暫of羞F邁re閱ed畢om融)對一礎(chǔ)些常燦見分喝子,可根村據(jù)其寫內(nèi)部廁結(jié)構(gòu)牲，確驅(qū)定熱扇運動乘能量即應(yīng)包鵝括平舒動、今轉(zhuǎn)動裕和振稀動等備自由誼度數(shù)許目。第四待節(jié)浮能浮量均鼓分定咸理一自卻由度騎：確定規(guī)一個膏物體藥在空芳間的樸位置問時，祥需要邁引入似的獨蝴立坐捕標(biāo)的鞠數(shù)目胸，用叨符號i表示執(zhí)。(x,y,z)單原子分子平動租自由策度：t=尊3三個相平動苗自由向度，駁兩個怎轉(zhuǎn)動豎自由封度：t=聲3，r=悲2xyz剛性雙原子分子OCabg(x,y,z)第四困節(jié)爸能科量均杏分定未理三個泡平動識自由狡度，爐三個夏轉(zhuǎn)動拆自由百度：t=尋3，r=肌3剛性多原子分子xyzO注意纏：一第般在玩常溫羨下，向氣體覆分子技都近壯似看辟成是桿剛性娃分子箱，振絕動自多由度勺可以夫不考頸慮。j已知新分子窩的平順均平抵動動動能：每個清自由慣度對瞞平動徒是等叉價的株，平數(shù)均分棚配到紗得動照能為產(chǎn)：同樣播：每個蟻轉(zhuǎn)動族自由護度上的環(huán)平均貫動能念都等襯于：由于層分子炭頻繁欠碰撞徑，動館能在場各運幟動形凝式、寒各自晃由度配之間概轉(zhuǎn)移面，平秧衡時闊，各接種平遠均動坦能按蜜自由旋度均灑分。二、游能量贏均分已定理(E許ne繳rg腦y研eq姥ua團l-暢pa脂rt廚it伴io盜n皺th第eo令re勾m者)第四分節(jié)昨能解量均主分定暢理在溫?zé)挾葹門的平勻衡態(tài)鎖下，瓦物質(zhì)棒分子嚼的每凡一個請自由抽度都有具有伍相同離的平狠均動覺能，惡等于悄：kT/2根據(jù)踩能量凡均分邪定理昏，如佩果氣廊體分兩子有i個自汪由度努，則努分子溝的平察均總膝動能信為：能量棋均分宴定理勝：能量支均分塌定理氧是統(tǒng)母計規(guī)逮律，掌反映竿大量敵分子婚系統(tǒng)蹲的整催體性斃質(zhì)，索對個娛別分集子或滲少數(shù)油分子女不適勾用。第四轎節(jié)陶能由量均粥分定生理內(nèi)能釀是指傳氣體諷所包不含的管所有倉的動食能和原分子豆間相熱互作接用勢唯能的術(shù)總和損。對響于理謙想氣越體，雨由于總分子封間沒恢有相堤互作永用并腹且不應(yīng)考慮文振動正自由增度，穴因此理想虧氣體犁的內(nèi)抱能就眉是各逢種動圍能之賺和。1蘭mo源l理想撲氣體全的內(nèi)悅能：Mmo卻l理想爬氣體槽的內(nèi)靠能：三、理想齒氣體灘的內(nèi)乏能第四夏節(jié)年能貓量均泉分定機理單原界子分籌子：剛性先雙原負(fù)子分暢子：剛性項多原望子分狀子：理想押氣體僅的內(nèi)后能只繁是溫街度的逢單值蟻函數(shù)巾，和娛熱力煮學(xué)溫石度成菠正比臣。第四錢節(jié)藍能拍量均決分定蠅理1.如何葛理解芒分子協(xié)內(nèi)部長的轉(zhuǎn)勝動，東振動達和平腎動模噴式，掏各自披的特座點是棋什么交？2.剛性汗多原味子分婆子的保自由紹度數(shù)6是如都何確杏定的之？思考第四加節(jié)送能析量均庭分定紛理對大策量偶醋然事事件統(tǒng)思計以對輸高考毛成績登的統(tǒng)上計為宗例說酷明：行先按5分為喝一個浮分?jǐn)?shù)錦段分徑組，伏第i組在痕成績括在hi→hi+5區(qū)間忠內(nèi)，尺這一稿組的疾人數(shù)Ni占總暢人數(shù)N的百窄分比旺為fi=旁Ni/N，則賞有如鄰下關(guān)嫁系：歸一們化。fihio顯然或這里款的Ni或fi與分配數(shù)段奇的大匠小h以及暴所在加位置h有關(guān)棋。更朝為精供確的永做法柏是將放h→0。這次幕高考捆的平柱均成個績?yōu)槠妫罕竟?jié)孩首先殘介紹別統(tǒng)計鳥分布歐規(guī)律喬的一執(zhí)些基否本概抗念。第五裹節(jié)麥麥克斯莫韋速棚率分資布律注意到在h→h+dh區(qū)間內(nèi)的人數(shù)為，同樣可以求得這次高考成績的平均分?jǐn)?shù)為：h+dhhf(h)fho當(dāng)h→0時，安前述屯的直離方圖告就變彼成了獵連續(xù)固分布碎的曲廁線圖膚。而乘積的積分就可得到曲線下面積，并且這個面積為：。由此可知，能求出函數(shù)最為重要。第五棵節(jié)麥扇克斯撈韋速送率分遇布律對大嚇量分辣子的裹整體參，在套一定纖條件筐下，裳實驗蠶和理栗論都拾證明除它們撿的速如率分棚布遵綁從一悠定的偶統(tǒng)計茄規(guī)律墳。理想綿氣體病分子音按速棚率間壺隔分律布的茄規(guī)律萌稱為居麥克擇斯韋妹速率溫分布盈規(guī)律籃。為樹了尋葬找這慘一規(guī)聞律，關(guān)把速米率分離成很野多小哈的區(qū)淋間△v，以斯△N表示N個分復(fù)子分共布在玩區(qū)間v→v+△v中的騎分子棄數(shù)，滲可以做刑出如態(tài)下的豬分布魄曲線跳：vv+v一、麥克穴斯韋膏速率流分布悟律第五頁節(jié)麥相克斯組韋速母率分兔布律表示N

個分子分布在v附近△v速率區(qū)間中的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比，與v、△v有關(guān)。

表示N

個分子分布在v附近單位速率區(qū)間中的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比，與v有關(guān)。定義遭速率恰分布薪函數(shù)袋：即在弟速率v附近廢，單位仿速率商區(qū)間珍內(nèi)的分鬧子數(shù)弓占總坊分子者數(shù)的百分屢比，就私是圖柄中曲商線所姻描述駐的函絮數(shù)。vv+dv第五瀉節(jié)麥縣克斯列韋速辛率分虜布律麥克盆斯韋抄速率里分布欄函數(shù)(M暈ax迎we電ll蛇’s貼s嫌pe窄ed嘗d箭is砌tr省ib的ut催io挖n悼fu宅nc鼓ti鳴on漠)上式中的m是分子的質(zhì)量，是玻耳茲曼常數(shù)。理想宰氣體研在溫刮度為T的平助衡態(tài)與下的獄分子速率校分布暑函數(shù)應(yīng)為：第五遲節(jié)麥脹克斯末韋速善率分甜布律分布句函數(shù)f(v)為速叫率v的連筆續(xù)函要數(shù)。歪注意謹(jǐn)?shù)揭匝乱徽承┍碛具_式型的物席理意召義:1、表示在總分子N中，速率在v~v+dv區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占分子總數(shù)的百分比。2、表示速率在v~v+dv區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)。3、表示在總分子數(shù)N中，速率在v1~v2區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比。并且，當(dāng)積分限為0~∞時，這個積分的為100%——歸一化。第五射節(jié)麥后克斯搞韋速狗率分煩布律在麥螺克斯蠟韋速懲率分完布曲懂線下?lián)竦娜戊o意一驗塊面痰積等忍于相蓬應(yīng)速賺率區(qū)舌間內(nèi)伸分子砍數(shù)占餃總分咸子數(shù)迎的百泊分比掙。歸一帳化條洽件:f(v)vv2v1第五撈節(jié)麥僑克斯羊韋速圈率分格布律1、最概然速率(mostprobablespeed)，與速率分布曲線上的最大值相對應(yīng)：三個黎統(tǒng)計貼速率2、平舉均速增率(m寨ea舉n竭sp途ee或d)第五棗節(jié)麥昂克斯寶韋速寬率分挪布律3、方弄均根靜速率(r米oo碗t-和me迷an嗓-s鉤qu絹ar溫e賢sp累ee戀d騎)f(v)v第五項節(jié)麥韻克斯嚇韋速解率分現(xiàn)布律f(v)v273K1273K73K同種浪分子劇在不牧同溫紛度下你的分很子速天率分陜布曲蕉線第五暢節(jié)麥仗克斯繼韋速球率分茂布律例計算固He雄原子惱和N2分子公在2刻0饅C茂時的起方均釀根速慶率。例解He原子爹：N2分子：第五評節(jié)麥柳克斯功韋速義率分看布律分子稻碰撞分子風(fēng)碰撞就在氣杯體動雀理論可中起卻著重逐要作敲用：碰撞產(chǎn)生爹壓力床；碰撞實現(xiàn)效能量深均分兔、能足量交山換；碰撞使得慮平衡表態(tài)下?lián)畏肿悠魉俾拾喾€(wěn)定輝分布屠的統(tǒng)斥計規(guī)蒜律；碰撞實現(xiàn)必非平舊衡態(tài)求向平宏衡態(tài)默過渡里；擴聾散過拉程、遺熱傳寶導(dǎo)及捧黏滯抄力等吳也都束與分甜子碰撞有關(guān)收。在研拔究分柱子碰魔撞規(guī)枯律時蹦，可們把氣稍體分坑子看霧作無怒吸引伍力的宗有效仰直徑體為d的剛覆性球蘿。——剛性椒球模統(tǒng)型分子自的有舅效直循徑d約在10-1只0m的數(shù)信量級殺。d第五榨節(jié)麥泛克斯瘋韋速資率分逝布律平均碰撞頻率：單位時間內(nèi)分子與其它分子發(fā)生碰撞的平均次數(shù)。約109s-1—陜1010s-1，即言一秒婚內(nèi)發(fā)部生幾腦十億蕩次碰錄撞！平均自由程(MeanFreePath)

：分子在連續(xù)兩次碰撞間通過的自由路程的平均值：常溫瓜常壓驅(qū)下約10-8~1待0-7m。第五寺節(jié)麥都克斯神韋速路率分犯布律斯特妥恩(O閥.暗St鮮er澆n)于19嘉20年最未早在蕩實驗蒼中測因定了懇分子毫速率欣。之艙后，得許多芳實驗臂成功襯地證轟實了恥麥克嬌斯韋暮速率梳分布縫規(guī)律唱。現(xiàn)席簡要公說明歐蔡特籌曼(垃Za瓣rt撐ma銹n袋)和我節(jié)國葛談?wù)龣?quán)晶在19轟30塊~1尤93送4年測救定分淹子速規(guī)率的場實驗裝裝置多。銀分抗子從窯分子腰源開尊口逸酬出，志通過摩兩個特準(zhǔn)直融的狹瓶縫后冤，進喝入旋癢轉(zhuǎn)的烈圓筒繭。繼同續(xù)前際進，票撞擊會并粘寺附在糕彎曲漸的玻也璃記煤錄板油上。炒形成焰一定度的分糧布。二、相分子臺速率威分布停的實個驗測章定第五啞節(jié)麥才克斯針韋速織率分碗布律分子卻速率哪測定舟實驗l分子源狹縫圓筒CS1S2P0P1RωS3真空環(huán)境φ設(shè)玻壁璃記召錄板遠上l處的下分子鼠速率濾為v，則擊有如秘下關(guān)蔽系：可求出l處的分子速率v：與麥克斯韋分子速率分布理論曲線符合得很好！第五妥節(jié)麥區(qū)克斯比韋速倍率分穿布律19逼55年,利用旦已經(jīng)念相當(dāng)惕成熟狹的分劇子束曲實驗堅技術(shù),美國蠢哥倫渴比亞拉大學(xué)姜的密雄勒(R竹.C警.M懶il某le釋r)和庫兩什(P移.K擦us怖ch吐)以更片高的沃分辨之率，唇更強段的分洪子射豬束和虛螺旋類槽速糕度選淺擇器燃，測俘量了耗鉀和金鉈的獵蒸汽濤分子夢的速羽率分應(yīng)布,所得罪實驗然數(shù)據(jù)縱與理音論曲戀線符續(xù)合得沉極好磨。第五攻節(jié)麥代克斯蹲韋速區(qū)率分亮布律第五徒節(jié)麥益克斯蒸韋速西率分紛布律1.自由哄程計杏算的再意義樣是什兄么？2.為什速么密薄度大妖的情垂況下劇，分滅子速用率的銅分布土和麥圓克斯悟韋速且率分余布律火不能沒很好孔的符崗合？思考第六婆節(jié)局真賊實氣知體理想怠氣體納模型雨忽略回了（1）氣憐體分下子本飄身的菜體積瓦；（2）氣笛體分軌子之哥間的灣相互堤作用壺力。躺所得萍規(guī)律傻不能處完全暢適用靈真實厚氣體配，尤亦其是宿在低閘溫和賴高壓狀的條茶件下溉。因披此，慨理想威氣體副的方街程要慰進行頑一些她修正皇，使溜其更膜接近書真實管氣體晌的行凍為。18昆69年安飽德魯擾斯(T姐.友An斯dr君ew勵s)對CO2氣體潮在不醒同的瓣溫度令下進叼行了索仔細咬的等感溫壓稀縮實臉驗研弊究，懼測得射幾條杠等溫睬線。一、甩真實肢氣體議的等生溫線將一迫定量節(jié)的氣偉體等艙溫壓延縮，劣在壓溫縮過敏程中P和V的關(guān)去系曲眾線稱辣為等呆溫線條。從稈圖中粉可以蛇看出P-V平面妥有四雅個區(qū)息域：倒氣體姑、汽濟體、紋汽液數(shù)共存閥和液縮慧體。一系如列等睡溫線K為臨漁界點歸。臨界星參量炭：臨筍界溫垃度TK=3達1.柄1°質(zhì)C（CO2的臨展界溫次度為31碰.1梅°C）；僵臨界逝比體均積VK，為股臨界燭壓強pK。不同句物質(zhì)閥具有積不同皆的臨字界參冰量。苗幾種態(tài)物質(zhì)價的臨寺界參剃量見美教材老。K第六訓(xùn)節(jié)蠶真感實氣箏體實際頂氣體袍的分議子之眉間存嘩在相歸互作父用力擦，可晃近似棟表示攤為：斥力引力fr合力r0分子敗力由殖引力掌和斥細力構(gòu)躲成。流當(dāng)分組子間航距等缸于平御衡距尊離的匹若干扒倍時唐，分犯子間桑相互冠作用廊幾乎軋等于宅零，為這披一距智離叫害做有恒效作背用距掌離。在考徒慮分順子力倒對氣邊體宏子觀性因質(zhì)影蠶響時雄，可收以將浸真實使氣體榜看成相互南有吸潤引力窩的剛近性球稿的集堆合。二、始分子伏力第六松節(jié)省真餐實氣光體范德匪瓦耳頭斯方濤程對算理想秀氣體綢物態(tài)終方程騾進行踐修正溫，將革真實冰氣體夠看成相互為有吸境引力放的剛紹性球降的集土合。它夜的形誓式簡猾單、敢物理裕意義盼明確質(zhì)。1m泡ol理想馳氣體斗：體積午的修塞正：剛性鉆分子曠具有荷一定績的體襯積，竄不可舌能無上限地曲被壓違縮，丘因此污可被街壓縮納的體伍積要群變小毀些，盾變成(Vm－b)。b約為1偵mo逃l分子礦總體種積的4倍。三、舞范德姑瓦耳究斯方哀程第六岸節(jié)浙真賀實氣槽體壓強涂的修中正：分子宮間具歉有一森定的雞引力擾，反切映為畝真實續(xù)氣體飄表面野層中截單位赤面積缸上的挪分子磁受到慰內(nèi)部呼分子孫的總鬧吸引救力，粥一般辜叫做叔內(nèi)壓向強pi。內(nèi)插壓強pi和單乏位時蓋間內(nèi)向與單喉位面粉積器村壁碰檢撞的苗分子垃數(shù)成罩正比抱，還昌和每幣個分侮子碰肥壁分塔子與蝕器壁團碰撞睜時所俱受內(nèi)排部分銷子的蘇引力匪成正盒比，閣即與雞氣體紀(jì)的摩揭爾體水積成廉反比商，pi=a/胡Vm。因蠻此有居：對質(zhì)射量為M、摩牧爾質(zhì)誤量為μ真實氣體胃：——真實氣體堵的范侵德瓦值耳斯乒方程(V速an果d晉er尺W生aa勵ls陷E塊qu善at紋io患n)第六壘節(jié)勻真刷實氣乎體臨界揀溫度毀的確委定對樓于我發(fā)們認(rèn)幫識物親質(zhì)形毯態(tài)有榴哪些鈔意義乓？思考第六基節(jié)繁真告實氣肢體第七巾節(jié)盛液體鄰的表胡面現(xiàn)躺象物質(zhì)講由氣核態(tài)轉(zhuǎn)針化為棉液態(tài)箏，分躍子間逢的距裙離縮建短，蛇分子謙之間遵的作反用力許增加恭，表洪現(xiàn)出我氣體趨所沒岡有的分子諒間的拳內(nèi)聚牲力和惹自由捎表面。液體挎內(nèi)部坑分子跳運動聯(lián)是隨或機的攏，各憂個方享向的解物理于性質(zhì)述是完灘全相股同的笨，即民各向丑同性皆。但腔是液體軟的表哈面，無柱論是企液體鞏與氣野體之嬸間的壞自由元表面窯；兩彩種不英能混宇合的起液體煩之間萍的界熱面；歷還是孩液體昏與固質(zhì)體之隱間的縮慧界面輩，各個走方向吵的性厭質(zhì)就杠不再休相同。這一吩節(jié)主組要討索論液裕體表臟面現(xiàn)濕象，銳根據(jù)教理論踢分析蘆，揭誰示出宏觀槍現(xiàn)象鄰的微溉觀本暖質(zhì)。它們級為什削么可卸以漂貨在水鞏面上一、扛液體果的表初面張容力液體眠表面班具有壩收縮盼趨勢篇的力媽，這仆種存沉在于著液體店表面犬上的醬張力蕩稱為表面枕張力集。第七腹節(jié)漸液體喝的表殲面現(xiàn)累象表面趕張力箭源于表面李層分獻子之浴間相互臘作用扭力的襪不對覆稱性墊。分別婆以液另體表寫面層撈分子A和內(nèi)噴部分小子B為球袋心、浴分子而有效胖作用悉距離油為半變徑作蟻球（分子主作用雹球）。對于勉液體涼內(nèi)部坦分子B：分聯(lián)子作鋒用球疼內(nèi)液撥體分瞎子對稱厲分布；其屆受力貢情況鉛也是辮對稱標(biāo)的。ABB對于上液體翅表面節(jié)層的雕分子A：所受恥合外卵力指濟向液閑體內(nèi)盆部，因溉此有質(zhì)向液紡體內(nèi)摸部運集動的笨趨勢弱。AfL第七通節(jié)禍液體伐的表研面現(xiàn)諒象表面蹄張力刮系數(shù)（1）從懼力的韻角度貸定義AB(1展)(2速)ff’AB(2)f(1)f’

稱為表面張力系數(shù)，表示單位長度直線兩旁液面的相互作用拉力。單位：N

·m-1表面癢張力筍系數(shù)綢的定謹(jǐn)義第七幻玉節(jié)櫻液體吩的表肥面現(xiàn)耀象（2）從蔥做功望的角戴度定椅義：ffF因為債有上周下兩級個表待面，芳外力F為做結(jié)功為穗等于泰勢能慕的增丹量：S為這瓶一過餓程中脆液體臘上下沈兩個胡表面懷積的骨增量率，所采以：

表示增加單位表面積時，外力所需做的功。第七畫節(jié)絡(luò)液體憲的表訴面現(xiàn)稅象例1:一大巷水銀比滴掉蜻到地牛上變虜成許閘多小街水銀消滴，唯一段碎時間屢后，面小水姑銀滴猾又自行動溶繡到一柜起變幫成大替水銀蝦滴，跪試分農(nóng)析這應(yīng)兩個壞過程燈中能逝量的耳變化本過程怖。2.把一仁個表抓面張撤力系捉數(shù)為偶的肥企皂泡族，由荷半徑擋為R吹到卸半徑稍為2R時，賤外力行作功句為A.斥12R2；B.16R2；C.24R2；D.32R2。答案凝：C外力魂作功指：△W=2△凡S辱=掠2[4(錦2R)2-4R2]=根24R21.把長胃為2c接m的鋼仔針輕哀放在具表面受張力溝為=1燙0-2N·m-1的液引體表心面上落，并拒使鋼病針浮鴨在液伸面上竹，鋼毛針的事重量欺為：A.2.可01風(fēng)0-2N；B.4.廳01足0-2N;C.2.到01封0-4N;淋D.4.債01帖0-4N.答案號：D二、什液體座表面鐘現(xiàn)象1.彎曲姜液面租的附魯加壓報強ffP0Ps=鳥P0如果鼻液體幼表面爺是水擋平的降，液體翠內(nèi)部狠壓強P等于敏外部棒壓強P0，這哀時附表加壓均強Ps為零固。第七益節(jié)迫液體幻玉的表腰面現(xiàn)俗象fΔsP0PsPf=P0+Ps如果帝液體葛表面績是凸象形的竄，液體末內(nèi)部炭壓強P等于欠外部換壓強P0加上獻附加圈壓強Ps，P碰=賴P0+Ps，即由樹于表猜面張愈力的挖作用抱，內(nèi)歸部壓偏強大稅于外悄部壓始強。第七蝴節(jié)燦液體廚的表鄭面現(xiàn)俗象PsPffP0Δs=P0?Ps如果尊液體鈔表面繞是凹撐形的祖，液體蓋內(nèi)部戲壓強P等于苗外部同壓強P0減附馬加壓趁強Ps，P瞞=粉P0Ps，即由醋于表何面張?zhí)土Φ牡ぷ饔醚?，?nèi)饑部壓順強小跪于外轎部壓學(xué)強。第七摔節(jié)皮液體蘋的表府面現(xiàn)訪象由于矛液面戶的彎襖曲，蘆在凹息形一妻方的肯壓強傭，總巨比凸啞形一攏方的垂壓強稈大些研。至慌于附捧加壓改強的展大小擋，是弓與液楚體表躲面張琴力系銹數(shù)與擦曲率興半徑拉有關(guān)種。從理碰論上下可以仙證明宮，一擺個半紙徑為R，表雁面張勒力系萍數(shù)為的球繭形液卷面的屬內(nèi)外僚壓強籌差為應(yīng)用揉上式菠于一販個半池徑為R的肥斑皂泡銷，由壘于泡顆內(nèi)的嶄壓強臟比泡堤液中齊的壓豆強大2/R，而泡息液中稈的壓就強又渣比泡遷外的剩壓強塌大2/R，所惹以肥皂捏泡內(nèi)話外壓愿強差帳為4/R，與霧半徑繩成反械比！第七鬼節(jié)編液體妹的表韻面現(xiàn)凡象上圖辱是在遞一個愚連通絲式管的葬兩端犯各吹嘆一個炕半徑刻不等最的肥記皂泡黎，打摟開中接間活分塞，辰使兩節(jié)個泡夕相通歉，會棋看到淘小泡誤不斷罰變小憶，而晝大泡擁不斷月變大免，最后篩達到扛平衡奸。2.毛細芳現(xiàn)象液體鄉(xiāng)豐和固豎體表哨面的確浸潤唇和不崖浸潤淚現(xiàn)象是由守附著票層內(nèi)蜓的分朵子力雜引起魚的。浸潤不浸餅潤第七撓節(jié)閣液體拳的表俯面現(xiàn)兄象把一悅根細低管插肯入液搶體中寸，由宣