理想气体的状态方程

1、 教 案 适用对象 批准人 课程名称大学物理课题名称第十三讲 理想气体的状态方程课业方式讲授课业地点教室课业时数2学时教学目的理解平衡态的概念。会用状态方程求解理想气体状态参数课业实施步 骤内 容时 间（分）一、气体状态参量 平衡态 理想气体状态方程1、气体的物态参量2、p、V、T的单位3、平衡态4、理想气体状态方程二、准静态过程 功 热量1、准静态过程2、功3、热量三、内能 热力学第一定律1、内能2、热力学第一定律方法手段备考（附讲稿： 页） 教研室教员 年 月 日课目：第十三讲 理想气体的状态方程目的：理解平衡态的概念。会用状态方程求解理想气体状态参数重点：一、气体状态参量 平衡态 理想气

2、体状态方程1、气体的物态参量2、p、V、T的单位3、平衡态4、理想气体状态方程二、准静态过程 功 热量1、准静态过程2、功3、热量三、内能 热力学第一定律1、内能2、热力学第一定律难点：理解平衡态概念，会用物态方程求解状态参量；理解热力学第一定律的意义。主要方法：讲授 讨论 练习基本要求：了解气体的宏观描述，分子的热运动和统计规律，气体的微观图象，分子的分布函数和平均值。理解理想气体微观模型和有关统计假设。会推倒理想气体的压强公式。理解压强和温度的统计意义。教学内容：6.1 状态 过程 理想气体 气体的宏观描述1. 气体的状态参量：用来描述气体状态的变量。l l  

3、0;        压强P：垂直作用于容器器壁上单位面积上的力，是由分子与器壁碰撞产生的， 单位：Pa。l l           体积V：分子无规则热运动所能达到的空间，单位：m3。l l           温度T：表征气体分子热运动剧烈程度的物理量，单位：K。l 描述气体的宏观平衡状态，是大量分子微观状态参量在足够长时间内

4、的统计平均。图6-1 平衡态与平衡过程2. 平衡态与平衡过程l l           平衡态：在没有外界影响的条件下，系统状态参量长时间内不发生变化的状态，即“孤立系统热动平衡”。l l           平衡过程：系统状态变化所经历的所有中间状态都无限接近平衡态的过程。3. 理想气体状态方程 理想气体：在任何情况下都遵守气体实验三定律及阿伏伽德罗定律的气体 状态方程： ，波耳兹曼常数状态方程

5、适用条件：l l           理想气体； l l           平衡态。4. 用状态方程解题步骤l l           确定对象；l l           分析P、V、T（相当力学

6、中受力分析）；l l           根据过程特点列方程；l l           解方程并讨论。6.2 分子热运动和统计规律 气体的微观图象1. 分子观点 宏观物体由大量分子（原子）组成；分子本身有大小；分子之间存在一定的间隙。2. 分子运动观点 组成物质的分子在永不停息地作无规则运动，此运动与气体温度密切相关，称热运动。l l     &

7、#160;     证据：布朗运动、扩散现象、掺杂等l l           典型数据：平均速率 500m/s；平均路程 10-7 m；平均时间间隔10-10 s；每次碰撞时间10-13 s。l l           基本特征：分子的永恒运动和频繁的相互碰撞。 分布函数和平均值 我们以人的身高为例，来引入分布函数的概念。图6-2 分布函数设N为总人数，dN(h)为身高在hh+dh间的人数。显然令 ，则。我们把 f(h)称为归一化分布函