第六章气体动理论优秀PPT.ppt
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1、第六章气体动理论第一页,本课件共有44页 一一 了解了解气体分子热运动的图像气体分子热运动的图像.二二 理解理解理想气体的压强公式和温度公式,理想气体的压强公式和温度公式,通过推导通过推导气体压强公式,了解从提出模型、进行统计平均、建立宏气体压强公式,了解从提出模型、进行统计平均、建立宏观量与微观量的联系,到阐明宏观量的微观本质的思想和观量与微观量的联系,到阐明宏观量的微观本质的思想和方法方法.能从宏观和微观两方面理解压强和温度等概念能从宏观和微观两方面理解压强和温度等概念.了解了解系统的宏观性质是微观运动的统计表现系统的宏观性质是微观运动的统计表现.教学基本要求教学基本要求 三三 了解了解自
2、由度概念,自由度概念,理解理解能量均分定理,会计算理想能量均分定理,会计算理想气体(刚性分子模型)气体(刚性分子模型)的定体摩尔热容、定压摩尔热容和的定体摩尔热容、定压摩尔热容和内能内能.第二页,本课件共有44页 五五 了解了解气体分子平均碰撞次数和平均自由程气体分子平均碰撞次数和平均自由程.六六 了解了解热力学第二定律的统计意义及玻耳兹曼关热力学第二定律的统计意义及玻耳兹曼关系式系式.四四 了解了解麦克斯韦速率分布律、麦克斯韦速率分布律、速率分布函数和速速率分布函数和速率分布曲线的物理意义率分布曲线的物理意义.了解了解气体分子热运动的三种统计气体分子热运动的三种统计速度速度.第三页,本课件共
3、有44页一一 分子的数密度和线度分子的数密度和线度 阿伏伽德罗常数:阿伏伽德罗常数:1 mol 物质所含的分子(或原子)物质所含的分子(或原子)的数目均相同的数目均相同.分子数密度(分子数密度():单位体积内的分子数目):单位体积内的分子数目.6-1 物质的微观模型 统计规律性第四页,本课件共有44页例例 常温常压下常温常压下例例 标准状态下氧分子标准状态下氧分子直径直径 分子间距分子间距分子线度分子线度第五页,本课件共有44页二分二分 子子 力力三分子热运动的无序性及统计规律三分子热运动的无序性及统计规律 热运动:大量实验事实表明分子都在作永不停止的热运动:大量实验事实表明分子都在作永不停止
4、的无规运动无规运动.例例:常温和常压下的氧分子常温和常压下的氧分子 当当 时,分子力主要表时,分子力主要表现为斥力;当现为斥力;当 时,分子力时,分子力主要表现为引力主要表现为引力.分子力分子力第六页,本课件共有44页 对于由大量对于由大量分子组成的热力分子组成的热力学系统从微观上学系统从微观上加以研究时,必加以研究时,必须用统计的方法须用统计的方法.小球在伽尔小球在伽尔顿板中的分布规顿板中的分布规律律.第七页,本课件共有44页 统计规律统计规律 当小球数当小球数 N 足够大时小球的分布具有统计规律足够大时小球的分布具有统计规律.设设 为第为第 格中的粒子数格中的粒子数.概率概率 粒子在第粒子
5、在第 格中出格中出现的可能性大小现的可能性大小.归一化条件归一化条件.粒子总数粒子总数第八页,本课件共有44页 1)分子可视为质点;分子可视为质点;线度线度间距间距 ;2)除碰撞瞬间除碰撞瞬间,分子间无相互作用力;分子间无相互作用力;一一 理想气体的微观模型理想气体的微观模型4)分子的运动遵从经典力学的规律分子的运动遵从经典力学的规律.3)弹性质点(碰撞均为完全弹性碰撞);弹性质点(碰撞均为完全弹性碰撞);6-2 理想气体的压强公式第九页,本课件共有44页 设设 边长分别为边长分别为 x、y 及及 z 的的长方体中有长方体中有 N 个全同的个全同的质量为质量为 m 的气体分子,计算的气体分子,
6、计算 壁面所受压强壁面所受压强.二二 理想气体压强公式理想气体压强公式第十页,本课件共有44页2)分子各方向运动概率均等分子各方向运动概率均等分子运动速度分子运动速度热动平衡的统计规律热动平衡的统计规律(平衡态平衡态)1)分子按位置的分布是均匀的分子按位置的分布是均匀的 大量分子对器壁碰撞的总效果大量分子对器壁碰撞的总效果:恒定的、持续的力的作用恒定的、持续的力的作用.单个分子对器壁碰撞特性单个分子对器壁碰撞特性:偶然性偶然性、不连续性、不连续性.第十一页,本课件共有44页各方向运动各方向运动概概率均等率均等 方向速度平方的平均值方向速度平方的平均值2)分子各方向运动概率均等分子各方向运动概率
7、均等分子运动速度分子运动速度第十二页,本课件共有44页分子施于器壁的冲量分子施于器壁的冲量单个分子单位时间施于器壁的冲量单个分子单位时间施于器壁的冲量 x方向动量变化方向动量变化两次碰撞间隔时间两次碰撞间隔时间单位时间碰撞次数单位时间碰撞次数 单个单个分子遵循力学规律分子遵循力学规律第十三页,本课件共有44页 单位时间单位时间 N 个粒子对个粒子对器壁总冲量器壁总冲量 大量大量分子总效应分子总效应 单个分子单位时间施单个分子单位时间施于器壁的冲量于器壁的冲量器壁器壁 所受平均冲力所受平均冲力 第十四页,本课件共有44页气体压强气体压强统计规律统计规律分子平均平动动能分子平均平动动能器壁器壁 所
8、受平均冲力所受平均冲力 第十五页,本课件共有44页 统计关系式统计关系式压强的物理压强的物理意义意义宏观可测量量宏观可测量量微观量的统计平均值微观量的统计平均值 压强是大量分子对时间、对面积的统计平均结果压强是大量分子对时间、对面积的统计平均结果.分子平均平动动能分子平均平动动能第十六页,本课件共有44页理想气体压强公式的另一种表示:第十七页,本课件共有44页理想气体压强公式理想气体压强公式理想气体状态方程理想气体状态方程6-3 理想气体分子的平均动能与温度的关系第十八页,本课件共有44页玻尔兹曼常数玻尔兹曼常数宏观可测量量宏观可测量量微观量的统计平均值微观量的统计平均值分子平均平动动能分子平
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