大学物理第12章重点总结.ppt

1,气 体 动 理 论,第 十二 章,2,教学基本要求,一 了解气体分子热运动的图像.理解平衡态、平衡过程、理想气体等概念.,二 理解理想气体的压强公式和温度公式，能从宏观和微观两方面理解压强和温度的统计意义.,3,三 了解自由度概念，理解能量均分定理，会计算理想气体的内能.,四 理解麦克斯韦速率分布律、速率分布函数和速率分布曲线的物理意义.会计算气体分子热运动的三种统计速度.,教学基本要求,4,五 理解气体分子平均碰撞次数和平均自由程 的概念和公式.,教学基本要求,END,5,摩尔气体常量,对一定质量的同种气体,理想气体物态方程一,一、理想气体的物态方程,6,k 称为玻耳兹曼常量.,n=N/V，为气体分子数密度.,理想气体物态方程二,7,END,二、理想气体的压强和分子平均平动动能,8,分子平均平动动能：,9,三、能量均分定理,气体处于平衡态时，分子任何一个自由度的平均能量都相等，均为，这就是能量按自由度均分定理.,分子的平均能量,10,11,理想气体的内能,1 mol 理想气体的内能,理想气体的内能,理想气体内能变化,END,12,（A）温度相同、压强相同.（B）温度、压强都不同.（C）温度相同，氦气压强大于氮气压强.（D）温度相同，氦气压强小于氮气压强.,解,1 一瓶氦气和一瓶氮气密度相同，分子平均平动动能相同，而且都处于平衡状态，则：,13,2 理想气体体积为 V，压强为 p，温度为 T.一个分子 的质量为 m，k 为玻耳兹曼常量，R 为摩尔气体常量，则该理想气体的分子数为：,（A）（B）（C）（D）,解,END,14,一容器内某双原子分子理想气体的温度为273K，密度为=1.25 g/m3，压强为 p=1.010-3 atm,(1)气体的摩尔质量？(2)气体分子的平均平动动能和平均转动动能？(3)单位体积内气体分子的总平动动能？(4)设该气体有0.3 mol，气体的内能？,解,例,求,(1)由，有,15,(2)平均平动动能和平均转动动能为,(3)单位体积内气体分子的总平动动能为,(4)由气体的内能公式，有,16,表示速率在 区间的分子数占总分子数的百分比.,表示在温度为 的平衡状态下，速率在 附近单位速率区间 的分子数占总数的百分比.,的物理意义：,四、速率分布函数,1、,2、,17,速率在 内分子数：,速率位于 区间的分子数：,速率位于 区间的分子数占总数的百分比：,3、,5、,4、,平均速率：,6、,18,麦氏分布函数,五、麦克斯韦气体分子速率分布定律,速率分布曲线图,19,三种速率的比较,20,m 一定,T 越大,这时曲线向右移动,T 一定,m 越大,这时曲线向左移动,v p 越大,v p 越小,21,（1）,（2）,已知分子数，分子质量，分布函数.求（1）速率在 间的分子数；（2）速率在 间所有分子动能之和.,解,22,六、平均自由程,分子平均碰撞次数,