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文档简介

一)气体在重力场中的分布规律假设:1)大气看成理想气体,T不变2)大气处于平衡态满足

由于重力作用,空气分子数将随高度而减少。因为只有那些速率大的分子才能克服重力作用跑到高空。§6.6玻尔兹曼分布(BoltzmannDistribution)设地面处分子数密度为高h处的分子数密度为高度和处的压强满足:则:分子质量m1分子数密度在重力场中的分布规律

为处质量密度且则:两边积分:h高度的一体元中的粒子数结论:1)大气分子数密度随重力势能的增加而按指数减小;2)分子质量越大,减小愈快。H2O23)以上规律是分子运动与重力的共同作用,也是一统计规律。4)因实际上大气并不是恒温,故大气并不严格遵守上式。2气体压强在重力场中的分布规律

为高h处气体的压强。

为水平面处气体压强;高度公式:二)玻尔兹曼分布律右边的规律中EP为分子在重力场中的势能,则:玻尔兹曼将此规律推广到一般外力的势场中:式中:为粒子的势能,为势能为零处粒子的势能。在体元中的分子数:以上关系称为玻尔兹曼分布律在外力场中,理想气体分子同时具有平动动能和势能。在区间:内的分子数为:一)问题的提出前面已经过:分子速率在几百米/秒的数量级,但为什么打开香水瓶后并不能马上闻到香水味呢?

原来分子速率虽高,但香水分子在运动中还要和大量的空气分子碰撞。碰撞也是分子热运动的特征。分子的碰撞也是“无规则”的。§6.7分子的碰撞和分子平均自由程MolecularCollisionandMeanofPath

分子之间相隔多长时间碰撞一次,每次飞翔多远才碰撞,也都有是随机的、偶然的,因此也只能引出一些平均值来描写。一)平均碰撞频率(次数)Z二)分子的平均自由程

这是因为温度不变时,降低压强只有减少分子数密度n。而减少n又只有如下两个办法:1)V不变,抽去一些分子,分子少了,自由程当然大了。2)增大体积,分子平均自由程当然也大了。内容小结:一)理想气体状态方程二)两个重要的分布律:A)Maxwell分布律B)Boltzmamn分布律波尔兹曼三)三种分子运动速率的统计平均值1)最概然速率2)平均速率3)方均根速率四)四个重要的统计规律:1)压强公式2)温度公式3)能均分原理(平衡态中,均分到每个自

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