理想气体压强和温度公式.ppt

1,一.理想气体的微观图象,1.质点,在 T 一定的情况下 n 值小意味着分子间距大,3.除碰撞外 分子间无相互作用 f=0,2.完全弹性碰撞,范德瓦耳斯力(简称：范氏力),2,气体之间的距离,引力可认为是零可看做理想气体,3,二.平衡态下气体分子集体行为的几个结果,1.平衡态时 微观量分布的等几率假设的必要性因为宏观量是某些微观量的平均值平衡态时各处宏观量相同 所以用系统中 任何部分气体计算出的 微观量的平均值必须相同,分子又是处于不断地无规的运动中 所以必须假设平衡态时微观量分布等几率,4,如平衡态情况下 温度必须处处相同温度是宏观量 一定与分子运动速率的平均值有关即要求在各处计算的速率平均值必须相同,计算平均值的公式,5,2.分子速度分布的等几率假设 速度取向各方向等几率,结果：,6,7,3.分子在各处分布的等几率假设无外场时 分子在各处出现的概率相同,结果：,分子数密度处处相同注意：平衡态,8,三.气体分子运动论的压强公式 压强：大量分子碰单位面积器壁的平均作用力 系统：理想气体 平衡态 忽略重力 设 N 个 同种分子 每个分子质量 m 分子数密度 n=N/V 足够大 速度为 的分子数密度 ni=Ni/V N=Ni n=ni,9,取器壁上小面元 dA 分子截面面积第1步：一个分子碰壁 对dA的冲量 设该分子速度为,冲量是,第2步：dt时间内所有分子对dA的冲量,10,第3步：dt时间内所有分子对dA的冲量,第4步：由压强的定义得出结果,11,或,12,分子的平均平动动能,压强公式指出:有两个途径可以增加压强,1)增加分子数密度n 即增加碰壁的个数2)增加分子运动的平均平动能 即增加每次碰壁的强度,还可表示成,13,压强只有统计意义思考：1.推导过程中为什么不考虑小柱体内会有速度为 的分子被碰撞出来？,2.如果考虑分子间有引力存在 压强的数值与理想气体模型时的压强数值相比应该是大些还是小些？,14,四.温度的统计意义,1.温度 是大量分子的集体行为 是统计的结果(N-数目少无意义),2.物理意义 温度是分子热运动剧烈程度的量度,15,在温度T的情况下 分子的平均平动动能 与分子种类无关如在相同温度的平衡态下氧气和氦气分子的平均平动能相同,3.分子运动的平均平动能,16,五.气体分子运动的方均根速率,17,1.应记住几个数量级 1)标况下 分子的平均平动动能,一般金属的逸出功是 几个 eV,18,2)氧气的方均根速率,一般气体方均根速率,3)标况下 分子数密度,