自由程.

自由程.Tag内容描述：<p>1、4-7 气体分子的平均自由程,分子间的无规则碰撞在气体由非平衡态过渡到 平衡态的过程中起着关键作用。,在研究分子碰撞规律时，可把气体分子看作无吸引力的有效直径为d的刚球。,平均自由程 和平均碰撞频率 的定义 平均自由程 在一定的宏观条件下一个气体分子在连续两 次碰撞之间所可能经过的各段自由路程的平均值。 平均碰撞频率 z 一个分子在单位时间内所受到的平均碰撞次数。 二者关系,平均自由程 和平均碰撞频率 的计算 设想：跟踪分子A，看其在一段时间t内与 多少分子相碰。 假设：其他分子静止不动，只有分子A在它 们之间以平均相对速。</p><p>2、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。</p><p>3、3.7.1 气体分子的自由程分布,导出分子自由程分布的一种方法是制备N0 个分子所组成的分子束。 分子束中的分子恰好在同一地点（x = 0处）刚被碰过一次，以后都向 x 方向运动。 分子束在行进过程中不断受到背景气体分子的碰撞，使分子数逐渐减少。 只要知道分子束在 x 到 x + dx范围内所减少的分子数 dN 即可得到自由程的概率分布。 为什么?,若分子源中气体的平均自由程较短， 分子源外由真。</p><p>4、1. 理想气体状态方程,PV=RT,2. 理想气体压强公式,3. 理想气体温度公式,4. 刚性分子的平均动能（内能）：,M千克理想气体的内能：,5. 麦克斯韦速率分布定律,表示速率在 区间的分子数占总分子数的百分比 .,6. 三种统计速率,一）重力场中气体密度按高度分布规律,假设：1）大气看成理想气体,2）大气处于平衡态，T不变且满足,由于重力作用，只有那些速率大的分子才能克服重力跑到高空。</p><p>5、第四章气体内的输运过程,1.气体分子的平均自由程2.输运过程的宏观规律3.输运过程的微观解释,1,前面已利用分子动理学理论讨论了处于平衡态的理想气体的微观过程。本章将讨论非平衡态气体的微观过程，特别是那些在接近平衡时的非平衡态过程。其典型例子是气体的黏性、热传导与扩散现象，统称为输运现象。首先应对这些输运现象宏观规律作较系统介绍。,2,1.气体分子平均自由程,气体分子运动过程中经历十分频繁的碰撞。</p><p>6、第一节,自由程 ： 分子两次相邻碰撞之间自由通过的路程 .,先假设其它分子静止,例 试估计下列两种情况下空气分子的平均自由程:（1）273 K、1.013 时; （2） 273 K 、1.333 时.,（空气分子有效直径 ）,解,气 体 动 理 论,第 十二 章,一、平衡态 理想气体物态方程,1、平衡态,2、物态方程,处于平衡态的气体状态可以用一组物态参量p、V、T表示.,一定量。</p><p>7、气体分子热运动平均动能,单原子分子：,刚性双原子分子：,非刚性双原子分子：,气体分子平均能量,单原子分子：,刚性双原子分子：,非刚性双原子分子：,摩尔内能,单原子分子：,刚性双原子分子：,非刚性双原子分子：,气体内能,26, 27,单原子分子气体：,刚性双原子分子气体：,非刚性双原子分子气体：,与温度无关,在不同温度时双原子气体 H2 的CV,m, 反常行为,氢气定体热容反常和自由度冻结假说:,其解释是气体分子的自由度会发生冻结和解冻。并且不是所有分子同时冻结和同时解冻。,H2分子：,T102 K， f =3 (平动),102 K T 103 K f =5 (+转动),T 1。</p><p>8、3 6气体分子平均自由程 气体的输运过程来自分子的热运动 气体分子在运动过程中经历十分频繁的碰撞 碰撞使分子不断改变运动方向与速率大小 使分子行进了十分曲折的路程 碰撞使分子间不断交换能量与动量 而系统的平衡。</p><p>9、大学物理学院物理玻尔兹曼分布定律zyxenvnnkt p dddd/0平衡状态下温度为T的气体，空间中较小空间中的气体，空间中较小部分的xx dx，YY dy，ZZ dz中的分子数为0 pB k T nn e/D()DDDD D D D KT N RCEX Y zxx。2kT 2分子1分子单位时间单位时间单位时间内与其他分子碰撞的平均次数称为分子，分子的平均碰撞频率平均碰撞频率。1.分子的平均碰撞。</p><p>10、1,8.8 平均自由程和平均碰撞频率,2, 随机变化, 有规律，描述运动和碰撞。,8.8.1 平均自由程,分子看成刚性小球，碰撞是弹性的，相继两次碰撞之间分子作匀速直线运动。,自由程,平均自由程,自由程：,分子在相继两次碰撞间所通过的路程,3,考虑平衡态气体系统中的分子A ，以平均相对速度u相对其他分子运动，其他分子静止不动,以分子直径d为半径作一曲折的圆筒，中心在圆筒内的分子都能与A相碰。,平。</p><p>11、4-7 气体分子的平均自由程,分子间的无规则碰撞在气体由非平衡态过渡到 平衡态的过程中起着关键作用。,在研究分子碰撞规律时，可把气体分子看作无吸引力的有效直径为d的刚球。,平均自由程 和平均碰撞频率 的定义 平均自由程 在一定的宏观条件下一个气体分子在连续两 次碰撞之间所可能经过的各段自由路程的平均值。 平均碰撞频率 z 一个分子在单位时间内所受到的平均碰撞次数。 二者关系,平均自由程 和平均碰撞。</p>