第十六章 氣體分子動(dòng)理論

第十六章氣體分子動(dòng)理論第一頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期五布朗運(yùn)動(dòng)第二頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期五二.分子熱運(yùn)動(dòng)的統(tǒng)計(jì)假設(shè)(1)分子數(shù)分布均勻(2)分子速度取向分布均勻據(jù)平均值公式：分子速度四面八方

分解

第三頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期五三.公式推導(dǎo)

(伯努利

1738年導(dǎo)出)理想氣體壓強(qiáng)公式分子的平均平動(dòng)動(dòng)能

宏觀量對(duì)應(yīng)微觀量的統(tǒng)計(jì)平均物理意義第四頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期五第二節(jié)理想氣體溫度的統(tǒng)計(jì)意義一.導(dǎo)出玻爾茲曼常數(shù)二.溫度的統(tǒng)計(jì)意義

1.平均平動(dòng)動(dòng)能的量度2.反映分子無規(guī)熱運(yùn)動(dòng)激烈程度

3.絕對(duì)零度達(dá)不到第五頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期五一.自由度1.質(zhì)點(diǎn)一維二維三維2.剛體(1)平動(dòng)t=

3(2)轉(zhuǎn)動(dòng)軸的方位繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)

r=3t=1t=2t=3確定物體空間位置所需的獨(dú)立坐標(biāo)數(shù)

第三節(jié)

能量均分定理2

1

第六頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期五3.描述一維彈性振動(dòng)的獨(dú)立坐標(biāo)數(shù)4.描述分子運(yùn)動(dòng)的自由度

(1)單原子分子(2)剛性雙原子分子(3)彈性雙原子分子0zx

yl平動(dòng)平動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)平動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)振動(dòng)振動(dòng)第七頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期五

二.能量按自由度均分定理對(duì)每個(gè)振動(dòng)自由度平均振動(dòng)動(dòng)能

平均勢(shì)能

每一個(gè)平動(dòng)自由度具有平均平動(dòng)動(dòng)能分子……..轉(zhuǎn)動(dòng)自由度……平均轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能……..振動(dòng)自由度……平均振動(dòng)動(dòng)能第八頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期五三.分子的能量1.總平均動(dòng)能轉(zhuǎn)動(dòng)自由度振動(dòng)自由度

2.總平均能量(總平均動(dòng)能+平均勢(shì)能)（1）單原子氣體分子（2）剛性雙原子氣體分子（3）彈性雙原子氣體分子

平動(dòng)自由度總平均能量第九頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期五四.1mol理想氣體內(nèi)能

1.單原子氣體分子

2.剛性雙原子分子3.彈性雙原子分子第十頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期五五.理想氣體的熱容量

1.定體摩爾熱容

2.定壓摩爾熱容第十一頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期五

第四節(jié)

氣體分子速率分布律

一.測(cè)分子速率分布的實(shí)驗(yàn)1.裝置(1)分子源

(2)速度選擇器縫寬-速率區(qū)間(3)探測(cè)器金屬蒸汽顯示屏狹縫接抽氣泵頻繁碰撞的大量分子速率有規(guī)律嗎？核心內(nèi)容:第十二頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期五

2.

測(cè)量原理金屬蒸汽顯示屏狹縫接抽氣泵分子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間？盤轉(zhuǎn)過的時(shí)間？相等，則分子正好通過第十三頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期五二.結(jié)果分析1.一組數(shù)據(jù)表第十四頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期五2.數(shù)據(jù)矩形圖3.函數(shù)曲線圖

速率分布函數(shù)第十五頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期五三.函數(shù)形式1.速率分布函數(shù)實(shí)驗(yàn)理論第十六頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期五2.物理意義

（2）（3）表單位速率區(qū)間,分子出現(xiàn)概率(概率密度)表速率分子出現(xiàn)概率（1）表速率區(qū)間分子數(shù)第十七頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期五四.特征速率1.最概然速率(1)定義概率最大對(duì)應(yīng)的速率(2)計(jì)算方法

(3)公式第十八頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期五

2.算術(shù)平均速率

(1)定義

(2)計(jì)算方法

設(shè)氣體分子速率在區(qū)間的分子數(shù)

氣體分子數(shù)第十九頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期五3.方均根速率

(1)定義(2)計(jì)算方法

類比第二十頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期五五.