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文档简介

分子平均碰撞次数和平均自由程

分子平均碰撞次数和平均自由程分子间的碰撞平衡态宏观性质的维持非平衡态向平衡态的过渡一、分子碰撞的重要性：说明下列各式的意义：（1）表示：在vv+dv速率区间内的分子数占总分子数的百分率。（2）表示：在vv+dv速率区间内的分子数。（3）表示：在v1v2速率区间内分子数占总分子数的百分率。（4）表示：在0∞速率区间内分子的平均速率。（3）（4）例题、图为同一种气体，处于不同温度状态下的速率分布曲线，试问1、哪一条曲线对应的温度高？2、如果这两条曲线分别对应的是同一温度下氧气和氢气的分布曲线，问哪条曲线对应的是氧气，哪条对应的是氢气？

3、求解氧在标准状态下的平均速率解：（1）同种气体

T1<

T2（2）同一温度

绿：氧蓝：氢f(v)vT1T2（3）

自由程：

分子两次相邻碰撞之间自由通过的路程.二、碰撞频繁程度的描述——平均碰撞频率和平均自由程时长时短，不稳定，无规律

分子平均自由程：每两次连续碰撞之间，一个分子自由运动路程的平均值.

分子平均碰撞次数

：一个分子在单位时间内和其它分子碰撞的平均次数.显然：越大或者越小，碰撞越频繁平均自由程和平均碰撞频率的关系由平均自由程的定义：注：表示气体分子运动的平均速率在时间内一个分子所经过的平均距离为在时间内一个分子所受到的平均碰撞次数为三、平均自由程和平均碰撞频率的定量计算把分子看成是有效直径为d的刚性小球。可以想象：对碰撞来说，重要的是分子间的相对速率，为简单计，假设其他分子不动，只有A在它们之间以平均相对速率运动我们跟踪一个分子A，计算它在时间内与多少个分子发生碰撞在A运动过程中只有分子中心与A中心间距的那些分子才能与A碰撞为确定在时间内有多少分子与A碰撞，可设想：以A的中心运动轨道为轴线，以分子有效直径d为半径作一曲折的圆柱体，凡是中心在此圆柱体内的分子都与A碰撞。圆柱体的截面积叫分子碰撞截面若气体的分子数密度为n，则此圆柱体内的总分子数也就是A与其他分子的碰撞总次数为相应圆柱体的体积为

在时间内，A走过的路程为可以证明：的数量级为109~1010/s

分子平均碰撞次数:

平均自由程

T一定时说明：（1）不同气体d

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