大学物理课件：第9章 气体动理论 1

第2节理想气体状态方程与微观模型三,理想气体微观模型

系统由大量分子组成，分子位置、速度等物理量无法准确给出。

为研究热力学系统，对分子的运动作些假设，用统计学和力学加以研究，得到一些数学结论，然后看这些数学规律是否与实验吻合。第2节理想气体状态方程与微观模型

分子运动速度：100~1000m/s;

分子自由运动距离：~10-7m;

分子自由飞行时间：~10-10s，即1s内碰撞~1010次；这些数据还只是近似的。气体内分子的运动极其纷乱，这种纷乱的运动是无规则的运动。三,理想气体微观模型大量小球单个小球看下面的实验：“倒小球”实验……【结论】偶然无规律必然性有规性统计规律第2节理想气体状态方程与微观模型三,理想气体微观模型群体分子：必然的、有规律的。个体分子：偶然的、无规律的;第2节理想气体状态方程与微观模型1，不计分子大小；

2，分子与分子之间、分子与容器壁之间除碰撞没有其它作用；

3，不计重力；

4，上述碰撞为弹性碰撞。对理想气体分子的运动作下列力学假设：热力学系统是大量分子构成，大量分子：必然的、有规律的。单个分子：偶然的、无规律的;三,理想气体微观模型第2节理想气体状态方程与微观模型

在上述假设基础上，还可对平衡态理想气体作下列统计假设：

部分的与整体的一样——均匀三,理想气体微观模型1，分子均匀分布，第2节理想气体状态方程与微观模型

在上述假设基础上，还可对平衡态理想气体作下列统计假设：

1，分子均匀分布，2，分子在各个方向运动的概率相同，x-方向速度为vix的分子数密度x-方向速度为vix的分子数三,理想气体微观模型第2节理想气体状态方程与微观模型气体分子在任何方向不占优势，各向数目相等，？三,理想气体微观模型

在上述假设基础上，还可对平衡态理想气体作下列统计假设：

1，分子均匀分布，2，分子在各个方向运动的机会相同，设V中有N个气体分子，

将分子分成若干组，组内分子的速度大小方向相同，第i组的分子密度为ni,总分子密度为第i组分子速度为=vix

各分子速度大小，方向不相同；平衡下分子与壁都要碰撞，各个面所受压强相等。viyviz密度为n，分子质量为

m。第3节理想气体的压强和温度一,压强垂直x-轴处任取面积元dA,计算dA上的压强。光滑器壁1º速度为vi的单个分子在一次碰撞中碰前vi

(vixviyviz)碰后vi'(-vixviyviz)碰前后动量改变分子施于dA的冲量Pi=-2mvixIi=

2mvix2ºdt时间内具有vi的分子施于dA的冲量取vidt为斜高、dA为底的斜柱体,体积为分子数为nivixdtdA,vixdtdA,dt内施于dA的冲量dIi=2mvixnivixdtdA=2mnivix2dtdA,所有分子施于dA的冲量vidt第3节理想气体的压强和温度vixdtxdA一,压强只考虑了x正方向的分子垂直x-轴处任取面积元dA,计算dA上的压强。光滑器壁3º气体对器壁的压强所有分子施于dA的冲量vidt第3节理想气体的压强和温度vixdtxdA

按概率分布vix>0,vix<0的分子数各占一半,一,压强垂直x-轴处任取面积元dA,计算dA上的压强。光滑器壁3º气体对器壁的压强vidt第3节理想气体的压强和温度vixdtxdA

按概率分布vix>0,vix<0的分子数各占一半,根据冲量定理:dI=Fdt,dA受到压强容器中气体分子数密度一,压强垂直x-轴处任取面积元dA,计算dA上的压强。光滑器壁vidt第3节理想气体的压强和温度vixdtxdA

按概率分布vix>0,vix<0的分子数各占一半,根据冲量定理:dI=Fdt,dA受到压强3º气体对器壁的压强一,压强垂直x-轴处任取面积元dA,计算dA上的压强。光滑器壁vidt第3节理想气体的压强和温度vixdtxdA

按概率分布vix>0,vix<0的分子数各占一半,根据冲量定理:dI=Fdt,dA受到压强3º气体对器壁的压强分子的平均平动动能一,压强分子的方均速率第3节理想气体的压强和温度一,压强1º压强是大量分子与器壁不断碰撞的结果，是统计平均值，单个分子压强无意义。2º公式把宏观量p与微观量n、t

联系起来了，显出宏观量的微观本质。【意义】第3节理想气体的压强和温度二,温度【意义】第3节理想气体的压强和温度二,温度4º对分子热运动绝对零度是不可能的。2º

T的实质：T是分子无规则运动剧烈程度的标志。3º

T是宏观量一个分子的T没意义。T——统计意义：T是大量微观分子热运动的集体表现