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4.1 理想气体的压强和温度,4.1.1 状态参量 平衡态,4.1.2 理想气体模型,4.1.3 理想气体状态方程,4.1.5 理想气体的压强,4.1.4 统计假设,4.1.6 理想气体的温度,4.1 理想气体的压强和温度,4.1.1 状态参量 平衡态,2平 衡 态,描述系统状态的物理量.,1状态参量,4.1.2 理想气体模型,1理想气体,在任何情况下都严格遵守三条实验定律的气体.,系统内的各状态参量不随时间变化的状态.,热运动,微观量,微观粒子,宏观量,2理想气体必 须满足的三个条件,在压强不太大、温度不太低的情况下，实际气体可近视看作理想气体,4.1.4 统计假设,气体处于平衡状态时，在没有外力场的条件下，分子向每一个方向运动的可能性是相同的，容器中任一位置处单位体积内的分子数目相同,4.1.3 理想气体状态方程,1沿空间各方向运动的分子数目是相等的；,结论,2一个体积元中飞向前、后、左、右、上、下的分子数 各为16；,3分子速度在各个方向上的分量的各种平均值相等，例如,4.1.5 理想气体的压强,设边长为 l 的正方形容器中有N 个分子每个分子的质量为m ，第i 个分子的速度为 , 其分量为,碰撞后的速度分量为,分子动量的增量为,分子在碰撞中对A1面的冲量为,与A1面发生两次连续碰撞所需要的时间为,单位时间内碰撞的次数为,单位时间内第 i 个分子作用于A1面的总冲量为,它等于在此时间内第 i 个分子作用于,一个（或少量）分子施于A1面的冲力是间歇的，对于N个分子， A1面所受到的各分子的冲力之和为：,A1面的平均冲力,式中,表示容器中N个分子在 x 轴方向的速度分量平方的平均值（简称方均值）,统计平均量,因为,所以,A1 面所受到的压强为,分子数密度,理想气体的压强公式,式中,平均平动动能,或,讨 论,1在上面公式推导过程中忽略了气体分子的相互碰撞，但由于分子间是完全弹性碰撞，结果仍相同,2上式是气体分子运动论的重要结论，虽不能用实验来直接验证，但可以解释和推证许多实验事实,设每个分子的质量为 m , 气体分子的总个数为N ， No 为阿佛加德罗常数,4.1.6 理想气体的温度,玻耳兹曼常数,式中,在SI中，,因为,所以,所以,结 论 宏观量 T 是标志分子热运动剧烈程度的物理量，分子无规则运动越剧烈，气体的温度越高,理想气体的热力学温度T 与气体分子的平均平动动能成正比，当温度相同时，不同种类的分子具有相同的平均平动动能,T宏观量,微观量,的大小表明分子热运动的剧烈程度,在同一温度下，质量大的分子其方均根速率小,m和 单位:kg,解：,氢气和氧气分子的平均平动动能相同,例4-1 求0时氢气分子和氧气分子的平均平动动能和方均根速率,氢气的方均根速率为,氧气的方均根速率,解：,由公式,气体的压强为,例42 贮于体积为 容器中的某种气体，分子总数 ，每
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