2020年高中物理竞赛 热学篇C08气体动理论理想气体的压强共19张

1、2020,高中物理竞赛,热学篇,C,第八章气体动理论,气体动理论,分子的观点,宏观物质由大量不连续,的微观粒子,分子或原子,组成,分子运动的观点,分子都在不停地作,无规则的运动,一,气体动理论基本观点,分子力的观点,分子之间有相互作用,力,引力和斥力,第八章气体动理论,d,0,r,斥力,引力,合力,f,r,r,o,平衡距离,10,10,m,d,分子有效直径,此时分子速,率减为零,此时合力为零,m,r,9,10,时分子力,可忽略,气体动理论,第八章气体动理论,二,气体分子的特点,小,每个分子的直径约为,10,10,m,多,标准状态下每摩尔气体约有,6,10,23,个分子,快,标准状态下的平均速率

2、约为每秒几,百米,乱,杂乱无章、瞬息万变的运动,气体动理论,第八章气体动理论,三,统计规律,伽尔顿板实验,小钉,等宽,狭槽,小球落在哪个,槽是偶然事件,大量小球一个一个投入,或一次投入，分布情况,大致相同,气体动理论,第八章气体动理论,说明,某次测量值与统计平均值之间总有偏,离,涨落,起伏,现象,构成整体偶然事件数量越大，涨落现,象就越不明显,在一定的条件下，大量的偶然事件存,在着一种必然规律性,统计规律,气体动理论律,第八章气体动理论,1,概率,N,N,W,A,N,A,lim,简写为,N,N,W,A,A,概率,在一定条件下，某偶然事件出现,的可能性的大小,设,N,为实验总次数,N,A,为事件

3、,A,出现的,次数，则,气体动理论,第八章气体动理论,对,n,件事件,N,N,W,i,i,1,归一化条件,任一事件的几率满足,1,0,i,W,N,N,i,气体动理论,第八章气体动理论,2,统计平均值,n,n,n,N,N,N,N,M,N,M,N,M,M,2,1,2,2,1,1,i,i,i,N,N,M,测量物理量,M,M,1,M,2,M,n,出现次,数分别为,N,1,N,2,N,n,M,的算术平均值为,气体动理论,第八章气体动理论,N,N,M,N,M,N,M,M,n,n,N,2,2,1,1,lim,n,n,W,M,W,M,W,M,2,2,1,1,统计平均值,i,i,W,M,N,足够大：平均值,真实

4、值,气体动理论,第八章气体动理论,将分子看作为质点,分子间相互作用力除碰撞外可忽略不,计,将小球看作是完全弹性小球,8-1,理想气体的压强,一,理想气体的微观模型,第八章气体动理论,每个分子处在容器空间内任一点的几,率相同，任一点附近分子数密度均相,等,每个分子向各个方向运动的几率相同,即,气体分子的速度沿各个方向的分,量的各种平均值相等,二,统计假设,如,2,2,2,z,y,x,v,v,v,8-1,气体的压强公式,第八章气体动理论,1,l,2,l,3,l,1,A,2,A,一个分子与器壁,A,1,碰撞给予,A,1,的冲量,为,x,mv,2,一秒内一个分子,的多次碰撞给予,A,1,的冲量为,1,

5、2,1,2,2,l,mv,l,v,mv,x,x,x,三,压强公式,y,x,z,v,x,v,y,v,z,v,8-1,气体的压强公式,第八章气体动理论,N,个分子一秒内给予,A,1,的冲量为,1,2,1,2,2,1,2,1,l,mv,l,mv,l,mv,t,F,Nx,x,x,i,ix,v,l,m,2,1,1,t,i,ix,v,l,m,F,2,1,8-1,气体的压强公式,第八章气体动理论,A,1,上的压强,3,2,l,l,F,p,N,v,v,v,V,Nm,Nx,x,x,2,2,2,2,1,2,x,v,nm,i,ix,v,l,l,l,m,2,3,2,1,2,2,2,z,y,x,v,v,v,2,3,1,v,2,3,1,v,nm,p,8-1,气体的压强公式,第八章气体动理论,定义,分子的平均平动动能,为,2,2,1,v,m,w,则,2,2,1,3,2,v,m,n,p,w,n,3,2,8-1,气体的压强公式,第八章气体动理论,讨论,对