第二章分子運(yùn)動(dòng)論的基本概念第1頁(yè)，共20頁(yè)，2023年，2月20日，星期三§2.1物質(zhì)的微觀模型一、物質(zhì)是由大量的原子或分子組成二、分子熱運(yùn)動(dòng)1、分子或原子處于不停的熱運(yùn)動(dòng)擴(kuò)散布朗運(yùn)動(dòng)

利用掃描隧道顯微鏡技術(shù)把一個(gè)個(gè)原子排列成IBM字母的照片.第2頁(yè)，共20頁(yè)，2023年，2月20日，星期三2、漲落現(xiàn)象偏離統(tǒng)計(jì)平均值的現(xiàn)象稱為漲落現(xiàn)象

可以證明，在粒子數(shù)可自由出入的某空間范圍內(nèi)的粒子數(shù)的相對(duì)漲落反比于系統(tǒng)中粒子數(shù)N的平方根。粒子數(shù)越少，漲落現(xiàn)象越明顯。應(yīng)用：小鏡子的小角度振蕩漲落電流的熱噪聲第3頁(yè)，共20頁(yè)，2023年，2月20日，星期三三、分子間的吸引力與排斥力rfo力分子斥力

引力

1、吸引力和排斥力

很多物質(zhì)的分子引力作用半徑約為分子直徑的兩倍左右，超過這一距離，分子間相互作用力已很少。

排斥力作用半徑就是兩分子剛好“接觸”時(shí)兩質(zhì)心間的距離。2、分子力與分子熱運(yùn)動(dòng)

分子力是一種電磁相互作用力，故它是一種保守力，它應(yīng)該有勢(shì)能，稱為分子作用力勢(shì)能。第4頁(yè)，共20頁(yè)，2023年，2月20日，星期三§2.2

理想氣體微觀描述的初級(jí)理論一、理想氣體微觀模型1、分子本身線度比起分子間距離小得多而可忽略不計(jì)Loschmidt(洛施密特)常數(shù)：標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下分子間平均距離:氮分子半徑第5頁(yè)，共20頁(yè)，2023年，2月20日，星期三2、除碰撞一瞬間外，分子間互作用力可忽略不計(jì)。分子在兩次碰撞之間作自由的勻速直線運(yùn)動(dòng)3、處于平衡態(tài)的理想氣體，分子之間及分子與器壁間的碰撞是完全彈性碰撞

在常溫下，壓強(qiáng)在數(shù)個(gè)大氣壓以下的氣體，一般都能很好地滿足理想氣體方程。4、分子的運(yùn)動(dòng)遵從經(jīng)典力學(xué)的規(guī)律第6頁(yè)，共20頁(yè)，2023年，2月20日，星期三二、單位時(shí)間內(nèi)碰在單位面積器壁上的平均分子數(shù)ΔA

abcxyz0以后可用較嚴(yán)密的方法得到(考慮到速度的分布）第7頁(yè)，共20頁(yè)，2023年，2月20日，星期三三、理想氣體壓強(qiáng)公式設(shè)邊長(zhǎng)分別為x、y

及z的長(zhǎng)方體中有

N

個(gè)全同的質(zhì)量為m

的氣體分子，計(jì)算A1壁面所受壓強(qiáng).第8頁(yè)，共20頁(yè)，2023年，2月20日，星期三單個(gè)分子對(duì)器壁碰撞特性:偶然性、不連續(xù)性.大量分子對(duì)器壁碰撞的總效果

：

恒定的、持續(xù)的力的作用

.熱動(dòng)平衡的統(tǒng)計(jì)規(guī)律（平衡態(tài)）1）分子按位置的分布是均勻的2）分子沿各方向運(yùn)動(dòng)概率均等

分子運(yùn)動(dòng)速度第9頁(yè)，共20頁(yè)，2023年，2月20日，星期三各方向運(yùn)動(dòng)概率均等

方向速度平方的平均值各方向運(yùn)動(dòng)概率均等第10頁(yè)，共20頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

單個(gè)分子遵循力學(xué)規(guī)律x方向動(dòng)量變化分子施于器壁的沖量?jī)纱闻鲎查g隔時(shí)間單位時(shí)間碰撞次數(shù)單個(gè)分子單位時(shí)間施于器壁的沖量第11頁(yè)，共20頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

大量分子總效應(yīng)

單位時(shí)間N個(gè)粒子對(duì)器壁總沖量器壁所受平均沖力第12頁(yè)，共20頁(yè)，2023年，2月20日，星期三氣體壓強(qiáng)統(tǒng)計(jì)規(guī)律

分子平均平動(dòng)動(dòng)能第13頁(yè)，共20頁(yè)，2023年，2月20日，星期三壓強(qiáng)的物理意義

統(tǒng)計(jì)關(guān)系式宏觀可測(cè)量量微觀量的統(tǒng)計(jì)平均值分子平均平動(dòng)動(dòng)能

壓強(qiáng)是大量分子對(duì)時(shí)間、對(duì)面積的統(tǒng)計(jì)平均結(jié)果.

第14頁(yè)，共20頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

壓強(qiáng)的單位第15頁(yè)，共20頁(yè)，2023年，2月20日，星期三四、溫度的微觀意義氣體分子的均方根速率：溫度的微觀意義：絕對(duì)溫度是分子熱運(yùn)動(dòng)劇烈程度的度量是分子雜亂無(wú)章熱運(yùn)動(dòng)的平均平動(dòng)動(dòng)能，它不包括整體定向運(yùn)動(dòng)動(dòng)能。粒子的平均熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能與粒子質(zhì)量無(wú)關(guān)，而僅與溫度有關(guān)第16頁(yè)，共20頁(yè)，2023年，2月20日，星期三§2.3

分子間作用力勢(shì)能與真實(shí)氣體物態(tài)方程一、分子間互作用勢(shì)能曲線rEp(r)r0

Ep0

分子互作用勢(shì)能曲線分子直徑一種理解指分子的大小兩分子質(zhì)心的最短距離---分子的有效直徑分子力設(shè)無(wú)窮遠(yuǎn)處為零勢(shì)能點(diǎn)。rEp(r)r0

Ep0

分子互作用勢(shì)能曲線分子力第17頁(yè)，共20頁(yè)，2023年，2月20日，星期三二、范德瓦耳斯方程1、分子固有體積修正2、分子吸引力修正設(shè)Δk指每一個(gè)分子進(jìn)入界面層時(shí)平均動(dòng)量減少