气体分子的平均自由程.ppt

8.9 气体分子的平均自由程,一个分子单位时间内和其它分子碰撞的平均次数，称为分子的平均碰撞频率。,一.分子的平均碰撞频率,假设,每个分子都可以看成直径为d 的弹性小球，分子间的碰撞为完全弹性碰撞。大量分子中，只有被考察的特定分子A 以平均速率 运动，其它分子都看作静止不动。,单位时间内与分子 A 发生碰撞的分子数为,考虑到所有分子实际上都在运动，则有,平均碰撞频率为,用宏观量 p、T 表示的平均碰撞频率为,分子在连续两次碰撞之间自由运动的平均路程，称为分子的平均自由程。,二.分子的平均自由程,用宏观量 p、T 表示的分子平均自由程为,说明,在标准状态下，各种气体分子的平均碰撞频率的数量级约为 109 s-1，平均自由程的数量级约为10-7 10-8 m。,估算氢气分子在标准状态下的平均碰撞频率,常温常压下，一个分子在一秒内平均要碰撞几十亿次，可见气体分子之间的碰撞是多么的频繁！,解,例,在标准状态下，有,对氢气分子取，则,真空管的线度为 10-2 m，其中真空度为 1.33 10-3 Pa。设空气分子的有效直径为 310-10 m。,27 时单位体积内的空气分子数、平均自由程、平均碰撞次数。,解,例,求,由气体的状态方程,有,在这种情况下气体分子相互之间很少发生碰撞，只是不断地来回碰撞真空管的壁，因此气体分子的平均自由程就应该是容器的线度。即,作业8.19,