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文档简介

1、热力学第二定律的统计意义(1) 微观状态(数):(宏观)系统每一种可能的分布。 (2) 热力学概率,系统(宏观)状态所包含的微观状态数。(3) 玻耳兹曼关系:(S熵)(4) 熵增加原理(热力学第二定律数学表示)02-=Dsss 容器中装有理想气体,容器以速率运动,当容器突然停止,则容器温度将升高。若有两个容器,一个装有He,另一装有H2气,如果它们以相同速率运动,当它们突然停止时,哪一个容器的温度上升较高。讨论:当容器突然停止时,气体分子的定向运动转化为分子无规则热运动,使其内能增加,从而温度升高设容器中气体质量为m,有 由于 ,且 ()两不同种类的气体分子平均平动动能相等,但气体的密度不等,

2、那么他们的压强是否相等。讨论: ,则T1=T2由于及因为所以可能则() 两瓶不同种类的气体,它们压强和温度相同,但体积不同,问它们单位体积分子数是否相同?单位体积中气体质量是否相同?单位体积中分子总平动动能是否相同?讨论:T1=T2 , 由得单位体积中的分子总平动动能数因,则又 , 不同气体不同 闭合容器(V=5x3x3m3,T=293K)内有空气(视为理想气体),空气的M=29x10-3kgmol-1,密度=1.29 kgm-3,求(1)空气的平均平动动能总和;(2)如果温度升高1.0K,则气体内能变化多大? 解 空气为双原子刚性分子,则平动自由度为3 (1) 分子平均平动动能为总和为:其中

3、 所以 (2) 麦克斯韦速率分布 (1)分布函数 (2)分布函数物理意义及分布曲线的物理意义。(3)三种统计速率 说明下列各式的物理意义(理想气体在平衡态下)因为 ,即表示处在速率区间内的分子数.(1)因为 ,即为速率间隔为 内分子数占总分子数的比率(概率).(2)(4)表示速率间隔之间的分子数占总分子数的比率(3) 将式写成表示分子的平均速率. () 速率间隔内分子的平均速率的表示式是什么? 由平均速率定义: 图示有N个粒子系统, 其速率分布函数为求(1) 常数, (2)速率在之间的粒子数 (3) 粒子的平均速率.。()由归一化条件 结合本题条件,即 解:首先找出的分布函数由图可知 ()()平均速率对分布曲线的进一步讨论已知平衡态下的N个粒子系统,其速率分布曲线如图,求 () 速率在 间的粒子数。 () 速率分布函数的极大值为多少?解: (1) 图示知,在速率间

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