大学物理《气体》相关PPT自学资料

1、玻耳兹曼，气体动力学理论基础，第6章，麦克斯韦，1，体系和外部，热力学系统(热力学研究的对象):由许多微粒(分子、原子等)组成的宏观物体。外部世界：热力学系统以外的物体。6-1平衡状态异常气体状态方程，系统分类(根据系统和外部交换的特性)，开放系统，系统和外部世界之间的现有物质交换和能量交换。封闭系统、隔离系统、系统和外部世界之间没有物质交换，只有能源交换。系统和外部世界之间没有物质交换，也没有能源交换。平衡状态系统不平衡状态系统，热平衡状态：是一种稳定状态，无论系统初始状态如何，经过足够的时间后，系统的宏观特性不会随着时间发生变化。平衡条件： (1)系统与外部世界的能量和物质交换，(2)系统

2、的宏观特性不随时间变化。系统分类(按系统状态):第二，平衡状态和不平衡状态，不平衡状态：没有两个平衡条件之一的系统。(1)不受外界影响，意味着系统不通过运行或传热来交换能量，冰水、沸水中的两个金属棒是稳定的，而不是平衡的。说明：低温T2，高温T1，(2)平衡是热平衡，(3)平衡状态是理想状态，3，热力学系统平衡状态说明：宏观压力，体积，温度，场强，摩尔质量等。状态参数：平衡状态中描述宏属性的相互独立的物理量。(p，v，t)，体积(v)，压力(p)，气体分子能达到的总空间体积，许多分子与器件壁和分子之间持续碰撞产生的宏观效应，2。“精细大小”描述了系统中各个粒子特征的物理量。分子的质量、直径、速

3、度、动量、能量等。宏观，微观，t=t 273.15，温度(t)，许多分子热运动的剧烈程度，温度基准：温度的数值表示方法，国际规定水的三相点温度为273.15 K，4，理想气体状态方程，1，理想气体，2在任何情况下，严格遵守三大实验定律(玻璃定律、查理定律和格吕克定律)的气体称为理想气体。例1:氧气瓶的压力下降到106Pa时，必须再次膨胀，以免混入其他气体。现在有一瓶氧气，体积为32L，压力为1.3厘米107帕。如果你每天使用105Pa的氧气400L，问一下这瓶氧气能使用几天吗？使用时温度不变。解决方案3360根据问题的含义，研究对象可以将原始气体、使用气体和剩余气体、这三部分的状态参数分别设置

4、为t，使用时将温度设置为x天，列出状态方程，分别列出1，将分子视为粒子，2，除碰撞外，忽略分子之间的作用。3，分子间的碰撞是完全灵活的。第一，理想气体的分子模型，理想气体的分子模型是弹性自由运动的粒子。6-2以上气体的压力公式，1，平均，所有方向移动的分子数相同。2，气体的性质与方向无关，即每个方向上速度的各种平均值相同。3，碰撞不会导致特定速度的分子丢失。第二，理想气体的分子特性，平衡状态：iii。设置理想气体的压力公式，即具有1、2、3、n质量分子的容器。在I分子：1的情况下，首先在一个分子(如I分子)的碰撞中给定壁A1的冲量，I分子馈线壁的冲量，2，I分子在单位时间内应用于A1面的平均冲

5、量，在I分子单位时间内应用于A1面的总冲量(冲量)对于小分子或单个分子，上述公式不成立，对于(1)压力公式，宏观量p和微观量之间的关系成立。压力是统计。(2)分子数密度n越大，气体压力p越大。(例如，雨点打雨伞的时候)，6-3温度的统计说明，2，温度只有统计数据，单个分子或少数分子没有温度。1，物理意义温度是对气体分子的平均平移动能大小的测量，3，温度t的情况下，分子的平均平移动能与在相同温度的平衡状态下氧和氦分子的平均平动能等分子种类无关。例如，23360 (1)在具有活塞的容器中具有一定的气体。压缩和加热气体后，其温度从270上升到1770，体积减少了一半，气体的压力变化是多少？(2)气体

6、分子的平均平移动能会有多大的变化？(？解决方案：1，自由度，6-4能量分布清理理想气体的内部能量，1，自由度：确定对象的空间位置所需的独立坐标数。理想气体的刚性分子，2，气体分子的自由度与结构有关，在室温下，大部分气体分子属于刚性分子，转换自由度t=3，2，能量均匀化定理，在平衡状态下，对应于每个可能自由度的平均动能按自由度平均定理。如果气体分子有一个自由度，分子的平均动能就变成了单原子分子，两原子分子。平均平动能，平均平动能，多原子分子，平均平动能和旋转能量分别是，3以上气体的内部能量，分子间相互作用可以忽略，理想气体的内部能量是所有分子的热动能总和，一聚气体的内部能量，特定质量的m理想气体

7、的内部能量是。理想气体的内部能量只是温度的单值函数，内部能量的增加仅与整个马的状态温度相关，示例3是质量的76% N2，23% O2，1% Ar 3气体组成，分子量为28，32，40。空气的摩尔质量为28.910-3公斤，计算标准状态下1毫升空气的内部能量。解决方案：空气中N2质量，摩尔数，O2质量，摩尔数，Ar质量，摩尔数，1毫升空气标准状态的内部能量，示例4容器中有特定异常气体，气体温度273K，压力0.01 ATM (1atm=1.013105 Pa试一试：(1)确定气体的摩尔质量和气体是什么。(2)气体分子的平均平移动能和平均旋转动能分别是多少？(3)单位体积内分子的平均平移动能是多少

8、？(4)气体的物质量等于0.3摩尔，那么其中的能量是多少？(？(1)状态方程式表示，根据氮(N2)或一氧化碳(CO)气体，(2)分子的平均平移动能：分子的平均旋转动能：(3)单位体积内的分子数：(4)内的能量公式，速度分布函数，物理意义：速度在v附近，单位速度部分中分子总数的百分比。2，图形中中小矩形区域的物理意义，小矩形区域表示在v v dv区域中分布的分子数的n百分比，这表示速度分布曲线下的任意区域与该速度区域中分子总数的百分比数值相等。3，曲线下的部分面积，4，曲线下的总面积，曲线下的总面积表示分布在0 速度区间的所有分子，与总分子数的比率为1，即-这是分布函数的规格化条件。，1，麦克斯

9、韦速度分布函数：理想气体处于平衡状态，在v v dv段中，一个分子的概率为2，麦克斯韦速度分布定律，圆柱体不起作用，分子束中的分子在p中射击后，圆柱体旋转，分子束中的速度不同的分子在其他位置射击，2，气体分子速度分布测量，1 对于连续分布，3，平方平均根速度，说明：一般的三种速度用途各不相同，讨论分子碰撞次数，可以使用分子的平均转换移动，讨论速度分布的一般使用，1，温度和分子速度，4，麦克斯韦分布曲线的特性，Mmol特定，t越大，曲线向右移动，v p越大平方平均根速度，(3) 0到v0/3之间的分子数，(4) 0到v0/3之间的气体分子平均速度，v1到v2之间的气体分子平均速度计算，270C处氮分子的平均速度为476m.s-1。气体分子平均速度，6-7分子的平均碰撞次数和平均自由路径，分子速度是数百米/秒的供求，为什么在食堂炸油饼的时候不能马上闻到油的味道呢？克劳斯说：“气体分子的速度很大，但在前进的过程中，经常与其他分子碰撞，每次碰撞都会改变分子运动的方向，前进的道路很曲折。碰撞频率：一个分子在单位时间内与另一个分子接触的次数z .平均碰撞数：一个分子在单位时间内接收的碰撞数的平均值，6.7.1平均自