南理工大学物理上第6章6 (7)平均自由程ppt课件.ppt

,自由程 ： 分子两次相邻碰撞之间自由通过的路程 ., 6-7 气体分子的平均碰撞频率和平均自由程,分子平均碰撞次数：单位时间内一个分子和其它分子碰撞的平均次数 .,分子平均自由程：每两次连续碰撞之间，一个分子自由运动的平均路程 .,单位时间内平均碰撞次数,考虑其他分子的运动,分子平均碰撞次数,分子平均碰撞次数,平均自由程,解,在许多实际问题中，气体常处于非平衡状态，气体内各部分的温度或压强不相等，或各气体层之间有相对运动等，这时气体内将有能量、质量或动量从一部分向另一部分定向迁移，这就是非平衡态下气体的迁移现象.,粘滞现象,气体中各层间有相对运动时, 各层气体流动速度不同, 气体层间存在粘滞力的相互作用., 68 气体内的迁移现象,气体层间的粘滞力,气体粘滞现象的微观本质是分子定向运动动量的迁移 , 而这种迁移是通过气体分子无规热运动来实现的.,为粘度（粘性系数）,二 热传导现象,设气体各气层间无相对运动 , 且各处气体分子数密度均相同, 但气体内由于存在温度差而产生热量从温度高的区域向温度低的区域传递的现象叫作热传导现象.,气体热传导现象的微观本质是分子热运动能量的定向迁移, 而这种迁移是通过气体分子无规热运动来实现的.,称为热导率,三 扩散现象,自然界气体的扩散现象是常见的现象, 容器中不同气体间的互相渗透称为互扩散; 同种气体因分子数密度不同, 温度不同或各层间存在相对运动所产生的扩散现象称为自扩散 .,为扩散系数,气体扩散现象的微观本质是气体分子数密度的定向迁移, 而这种迁移是通过气体分子无规热运动来实现的.,四 三种迁移系数,扩散系数,热导率,粘度（粘性系数）,69非理想气体状态方程,一、分 子 力,当 时，分子力主要表现为斥力；当 时，分子力主要表现为引力.,二、诺贝尔方程,1mol理气状态方程：,V0是气体可被压缩的体积。,1）考虑分子大小，气体体积修正：,2）考虑分子间相互作用力：压强减少,即与器壁附近单位 面积上分子层内被吸引的分子数成正比，又与内部施加吸引力的分子数成正比。,一个重要的方程：,两个重要的分布律：,A）Maxwell速率分布定律,B）Boltzmamn分布定律,波尔兹曼,理想气体状态方程,内容小结,1 ）最概然速率,2） 平均速率,3 ）方均根速率,vp与分布函数f(v)的极大值相对应的速率，即气体中分子速率与最概然速率相近的分子数最多(单位区间)。,大量分子速率的统计平均值,大量分子速率的平方平均值的平方根,三个统计速率：,四个重要的统计规律：,1) 压强公式,2) 温度公式,3) 能量均分定理,4）分子的平均自由程和碰撞频率,