麥克斯韋氣體分子速率分布定律課件

溫度T的物理意義

統(tǒng)計關(guān)系式分子平均平動動能溫度T的物理意義統(tǒng)計關(guān)系式分子平均平動動能1一自由度

單原子分子平均能量一自由度單原子分子平均能量2

剛性雙原子分子分子平均平動動能分子平均轉(zhuǎn)動動能

剛性分子平均能量剛性雙原子分子分子平均平動動能分子平均轉(zhuǎn)動動能3非剛性分子平均振動能量剛性分子平均能量非剛性分子平均能量非剛性雙原子分子*C

自由度分子能量中獨立的速度和坐標的二次方項數(shù)目叫做分子能量自由度的數(shù)目,簡稱自由度，用符號表示.非剛性分子平均振動能量剛性分子平均能量非剛性分子平均能量非剛4

自由度數(shù)目

平動轉(zhuǎn)動

振動單原子分子

303雙原子分子325多原子分子336剛性分子能量自由度分子自由度平動轉(zhuǎn)動總

自由度分子能量中獨立的速度和坐標的二次方項數(shù)目叫做分子能量自由度的數(shù)目,簡稱自由度，用符號i

表示.自由度數(shù)目平動轉(zhuǎn)動振動單原子分子5二能量均分定理（玻耳茲曼假設(shè)）

氣體處于平衡態(tài)時，分子任何一個自由度的平均能量都相等，均為，這就是能量按自由度均分定理.

分子的平均能量二能量均分定理（玻耳茲曼假設(shè)）氣體處于6

理想氣體的內(nèi)能三理想氣體的內(nèi)能

理想氣體的內(nèi)能：所有分子熱運動動能和分子內(nèi)原子間的勢能之和（溫度的單值函數(shù)）.

1mol理想氣體的內(nèi)能

（物質(zhì)的量）理想氣體的內(nèi)能三理想氣體的7

理想氣體內(nèi)能變化

單原子分子氣體

雙原子分子氣體

多原子分子氣體幾種剛性分子理想氣體的內(nèi)能

理想氣體內(nèi)能只是溫度的函數(shù)，和T

成正比.

理想氣體的內(nèi)能理想氣體內(nèi)能變化單原子分子氣8

例

兩種氣體自由度數(shù)目不同，溫度相同，摩爾數(shù)相同，下面那種敘述正確？（A）它們的平均平動動能、平均動能、內(nèi)能都相同（B）它們的平均平動動能、平均動能、內(nèi)能都不同

（C）它們的平均平動動能相同，而平均動能和內(nèi)能不同

（D）它們的內(nèi)能相同，而平均平動動能和平均動能都不相同例兩種氣體自由度數(shù)目不同，溫度相同，摩爾數(shù)9一容器內(nèi)某理想氣體的溫度為273K，密度為ρ=1.25g/m3，壓強為

p

=1.0×10-3atm(1)氣體的摩爾質(zhì)量，是何種氣體？(2)氣體分子的平均平動動能和平均轉(zhuǎn)動動能？(3)單位體積內(nèi)氣體分子的總平動動能？(4)設(shè)該氣體有0.3mol，氣體的內(nèi)能？解例求由結(jié)果可知，這是N2

或CO氣體。(1)由，有

一容器內(nèi)某理想氣體的溫度為273K，密度為ρ=1.25g10(2)氣體分子平均平動動能和平均轉(zhuǎn)動動能為(3)單位體積內(nèi)氣體分子的總平動動能為(4)由氣體的內(nèi)能公式，有(2)氣體分子平均平動動能和平均轉(zhuǎn)動動能為(3)單位體11

速率分布函數(shù)的意義：用統(tǒng)計的說明方法，指出在總數(shù)為N的分子中，在各種速率區(qū)間的分子各有多少，或它們各占分子總數(shù)的百分比多大，這種說明方法就給出分子按速率的分布.

為速率在

區(qū)間的分子數(shù).表示速率在

區(qū)間的分子數(shù)占總數(shù)的百分比.與有關(guān)，與成正比

速率分布律：不管分子運動速度的方向如何，只考慮分子按速度的大小的分布的規(guī)律.速率分布函數(shù)的意義：用統(tǒng)計的說明方法，指出在總數(shù)為12分子速率分布圖：分子總數(shù)

為速率在

區(qū)間的分子數(shù).表示速率在區(qū)間的分子數(shù)占總數(shù)的百分比.一麥克斯韋氣體速率分布律分子速率分布圖：分子總數(shù)為速率在13

分布函數(shù)

表示速率在

區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比.

歸一化條件

表示在溫度為的平衡狀態(tài)下，速率在

附近單位速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比.物理意義分布函數(shù)表示速率在14速率位于

內(nèi)分子數(shù)速率位于區(qū)間的分子數(shù)速率位于區(qū)間的分子數(shù)占總數(shù)的百分比速率位于內(nèi)分子數(shù)速率位15

麥氏分布函數(shù)

反映理想氣體在熱動平衡條件下，各速率區(qū)間分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比的規(guī)律.麥氏分布函數(shù)反映理想氣體在熱動16二三種統(tǒng)計速率（1）最概然速率根據(jù)分布函數(shù)求得

氣體在一定溫度下分布在最概然速率附近單位速率間隔內(nèi)的相對分子數(shù)最多.物理意義二三種統(tǒng)計速率（1）最概然速率根據(jù)分布函數(shù)求得17討論

關(guān)于麥克斯韋速率分布中最概然速率的概念，下面哪種表述正確？（A）是氣體分子中大部分分子所具有的速率.（B）是速率最大的速度值.（C）是麥克斯韋速率分布函數(shù)的最大值.（D）速率大小與最概然速率相近的氣體分子的比例最大.討論關(guān)于麥克斯韋速率分布中最概然速18（2）平均速率（2）平均速率19（3）方均根速率（3）方均根速率20

同一溫度下不同氣體的速率分布N