2021-2022学年高二物理竞赛课件：平衡态、理想气体物态方程.pptx

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1、平衡态、理想气体物态方程平衡态、理想气体物态方程平衡态平衡态一定量的气体，在不受外界的影响下，经过一一定量的气体，在不受外界的影响下，经过一定的时间，系统达到一个稳定的宏观性质不随定的时间，系统达到一个稳定的宏观性质不随时间变化的状态称为平衡态。时间变化的状态称为平衡态。平衡态的特点平衡态的特点(1)单一性单一性(p,T 处处相等处处相等)(2)物态的稳定性物态的稳定性-与时间无关与时间无关(3)自发过程的终点自发过程的终点(4)热动平衡热动平衡2022/10/163气体的物态参量气体的物态参量(宏观量宏观量)1 压强压强p：单位单位:帕斯卡帕斯卡(pa)、标准大气压、标准大气压(atm)、m

2、mHg单位器壁面积上所受到的分子作单位器壁面积上所受到的分子作用的平均冲力用的平均冲力2 体积体积V：单位单位:3 温度温度T:单位单位:开尔文开尔文(K)是指气体所能充满空间体积的大小是指气体所能充满空间体积的大小用来描述系统冷热程度的物理量用来描述系统冷热程度的物理量理想气体物态方程理想气体物态方程称为玻耳兹曼常量称为玻耳兹曼常量例题：求标准状况下例题：求标准状况下1cm3气体所含的分子数，气体所含的分子数，并估算分子间的平均距离并估算分子间的平均距离理想气体分子模型理想气体分子模型1、分子的结构和大小可忽略不计分子的结构和大小可忽略不计-质点质点2、分子间的相互作用可忽略不计分子间的相互

3、作用可忽略不计3、分子之间、分子与器壁的碰撞为完全弹性分子之间、分子与器壁的碰撞为完全弹性2、概率的定义、概率的定义:某一事件某一事件i发生的概率为发生的概率为Pi Ni -事件事件 i 发生的次数发生的次数 N -各种事件发生的总次数各种事件发生的总次数例：扔硬币例：扔硬币对分子集体的统计假设对分子集体的统计假设1、什么是统计规律性、什么是统计规律性 大量偶然事件从整体上反映出来的一种规律性。大量偶然事件从整体上反映出来的一种规律性。(1)只对大量偶然的事件才有意义只对大量偶然的事件才有意义(2)它是不同于个体规律的整体规律它是不同于个体规律的整体规律,统计规律给出的是在统计规律给出的是在一

4、定条件下系统处于某种状态的概率一定条件下系统处于某种状态的概率,它所反映的总是与它所反映的总是与某种宏观量相关的微观量的统计平均值某种宏观量相关的微观量的统计平均值(3)总是伴随着涨落或起伏现象总是伴随着涨落或起伏现象,事件总数事件总数N 越少越少,涨落越涨落越明显明显,因此因此,统计规律只适用统计规律只适用N很大的情形很大的情形(4)通过求统计平均值来确定宏观量与微观量之间的关系通过求统计平均值来确定宏观量与微观量之间的关系,从而解释与揭示宏观热现象的微观本质从而解释与揭示宏观热现象的微观本质如通过一系列实验测定系统的某一物理量如通过一系列实验测定系统的某一物理量x,测得值分别为测得值分别为

5、:x1,x2,xn,对应这些值的次数分别为对应这些值的次数分别为:N1,N2,Nn,则则x的算术平均值为：的算术平均值为：总实验次数总实验次数当当N时，时，x的算术平均值的极限便是的算术平均值的极限便是x的统计平均值的统计平均值例题：从压强公式和温度公式导出道尔顿分压公式，即例题：从压强公式和温度公式导出道尔顿分压公式，即混合气体的压强等于各种气体分压之和。混合气体的压强等于各种气体分压之和。混合气体单位体积的分子数为：混合气体单位体积的分子数为：根据温度公式：根据温度公式：在相同温度下在相同温度下,各种气体分子的平均平动动能相等各种气体分子的平均平动动能相等,即即:根据压强公式，混合气体的压强为：根据压强公式，混合气体的压强为：