1、第十四章氣體動力學理論，金麗延里學院特爾：189838500電子郵件：牙齒章節(jié)著重了解理想氣體的壓力公式和溫度公式。麥克斯韋速度分布定律及其速度分布函數(shù)和速度分布曲線的物理意義。氣體分子熱運動最常見的速度，算術平均數(shù)速度，正方形平均根速度。理想氣體的靜壓熱容、定容熱容及內(nèi)部能量。牙齒章節(jié)的難點：壓力和溫度的微觀本質、麥克斯韋速度分布規(guī)律及速度分布函數(shù)和速度分布曲線的物理意義、研究對象、熱運動構成：宏觀物體的大量微觀粒子的無休止運動、熱現(xiàn)象3360溫度相關物理特性的變化。遵循單分子無序，偶然性，動力學規(guī)律。整個(大量分子)服從統(tǒng)計規(guī)律。宏觀量：表示大量分子群體特征的物理量(可直接測量)等。微觀量

2、：描述單個分子運動狀態(tài)的物理量(不能直接測量)第四熱學，第一氣體分子的熱運動，1。物質的微觀模型，1)宏觀物體由大量分子組成。2)分子之間有相互作用力-分子力。3)分子進行不斷的運動-熱運動。2以上氣體狀態(tài)方程，1 .熱力學平衡狀態(tài)及其說明，孤立系統(tǒng)：封閉系統(tǒng)：開放系統(tǒng)：與外部沒有相互作用的熱力學系統(tǒng)。沒有與外部世界進行物理交換，但有能源交換的系統(tǒng)。與外部世界的物理交換和能源更換系統(tǒng)。平衡狀態(tài)：一定量的氣體，不受外界影響，一段時間后系統(tǒng)達到穩(wěn)定狀態(tài)，宏觀性質不隨時間變化的狀態(tài)稱為平衡狀態(tài)。(理想狀態(tài))，平衡狀態(tài)，一定量的氣體，不受外界影響，系統(tǒng)經(jīng)過一定的時間到達一個氣體的狀態(tài)參數(shù)和單位(宏觀量

3、)，標準氣壓：緯度海平面，城市的氣壓。溫度，溫度的概念來自熱平衡。a，B系統(tǒng)分別達到各自的平衡狀態(tài)。a，B兩個系統(tǒng)只能達到一個共同的平衡狀態(tài)。熱力學第0定律：系統(tǒng)B和系統(tǒng)C分別描述系統(tǒng)A和牙齒共同宏特性的物理量稱為溫度。溫度，宏觀上反映了物體的冷熱程度，微觀上反映了物體內(nèi)部分子不規(guī)則運動的激烈程度，溫度的數(shù)值是溫度計，攝氏溫度計(T)，國際單位制中熱力學溫度計單位kelvin T，熱力學第三定律：物體絕對不能冷卻0公路，0K表示絕對零度。理想氣體宏觀定義：遵循三個茄子實驗定律的氣體，波伊爾-馬約特定律：蓋魯薩克定律3360，查理定律3360，2。理想氣體狀態(tài)方程，實際氣體壓力不大(與氣壓相比)

4、，溫度不低(與室溫相比)，狀態(tài)方程：理想氣體平衡狀態(tài)宏觀參數(shù)之間的函數(shù)關系。摩爾氣體常數(shù)，恒定質量的同種氣體，理想氣體物態(tài)方程，氣體質量為M，摩爾質量為M，理想氣體方程的簡單形式，1摩爾以上氣體的分子數(shù)量為(理想氣體方程的簡單形式)，分子數(shù)量密度，分子質量為，3氣體分子的統(tǒng)計規(guī)律，事件I發(fā)生的概率是Pi Ni -事件I發(fā)生的次數(shù)N -各種事件發(fā)生的總次數(shù)，統(tǒng)計規(guī)則小球數(shù)N牙齒足夠大時，小球的分布有統(tǒng)計規(guī)律。、等，速度分布函數(shù)麥克斯韋速率分布，麥氏分布函數(shù)，理想氣體反映了熱平衡下各速度間分子數(shù)占總分子數(shù)的比例規(guī)律。規(guī)格化條件，速度是內(nèi)分子數(shù)，速度是區(qū)間中的分子數(shù)，比率是區(qū)間中的分子數(shù)，比率是總和

5、的百分比，3。3茄子統(tǒng)計率，1在特定溫度下最普通速度附近的單位速度間隔內(nèi)氣體分布的相對分子數(shù)量最多。1) T恒定時間，2) m(M)恒定時間，例如相同氣體，不同溫度狀態(tài)下的速度分布曲線。(1)哪條曲線的溫度高？(2)如果牙齒兩條曲線分別對應于相同溫度下氧和氫的分布曲線，那么詢問哪條曲線對應于氧，哪條曲線對應于氫。解釋：(1) T1 T2，(2)紅色：氧黑：氫，例如，兩條曲線分別表示氫和氧在同一溫度下的麥克斯韋速率分布曲線，從圖中得出氫和氧的最可能速度。麥克斯韋速度分布中最常見的速度概念是以下哪種表達準確？(a)是氣體分子大部分分子所具有的速度。(b)速度是最大的速度值。(c)麥克斯韋速度分布函

6、數(shù)的最大值。(d)速度大小與最普通速度相似的氣體分子的比例最大。2)平均速度，3)平方根率2)速度之間所有分子動能的總和。示例已知分子數(shù)，分子量，分布函數(shù)，示例計算中氫分子的平方根率，v，nf (v)，空間面積：速度間隔：玻爾茲曼能量分布率，分子平均自由距離：兩次連續(xù)碰撞之間一個分子自由移動的平均距離。單位時間內(nèi)的平均碰撞數(shù)，考慮其他分子的運動，分子平均碰撞數(shù)，分子平均碰撞數(shù)，平均自由距離，氣體集裝箱線數(shù)小于平均自由距離計算值時，求解，例如氫在標準狀態(tài)下1秒內(nèi)求出分子的平均碰撞頻率。(已知分子直徑d=210-10m)，解法： (約80億次)，5以上氣體的壓力和溫度公式，1。理想氣體的微觀模型，

7、1。單分子力學特性的假設，(1)分子可以視為質點。(2)每個分子都是完全彈性球。(3)除了碰撞時刻外，分子之間沒有相互作用。，(4)單分子服從牛頓力學。2.分子群的統(tǒng)計假設，(1)分子的速度不同，通過碰撞不斷變化。(2)平衡分子的數(shù)密度在任何地方都相同。(3)在平衡狀態(tài)下，分子的速度在各個方向上分布均勻，根據(jù)等概率計算邊長為x，y，z的盒子中有n個質量相同的氣體分子，壁面受到壓力。2 .理想氣體壓力公式，分子運動速度，分子施加在氣壁上的沖擊，單一兩次碰撞間隔時間，單一分子具有動力學規(guī)律，分子運動速度，單位時間n個粒子對裝置壁總沖擊，大量分子總效應，單一分子單位時間應用裝置壁沖擊，裝置壁平均沖擊

8、，氣體壓力，統(tǒng)計規(guī)律，分子平均轉換動能，以及理想氣體的溫度，1)溫度的統(tǒng)計意義-氣體溫度是氣體分子平均轉換動能的測量。-是大量分子運動的宏觀尺度。3)熱力學第三定律：不可能將物體冷卻到絕對零度(0K)溫度。2)只要溫度相同，其他氣體的平均轉換動能是相同的。(分子具有不停的不規(guī)則運動)，(a)溫度相同，壓力相同。(b)溫度、壓力都不同。(C)溫度相同，但氦的壓力大于氮的壓力。(D)溫度相同，但氦的壓力小于氮的壓力。示例R是摩爾氣體常數(shù)。牙齒理想氣體的分子數(shù)，解釋，7以上氣體的熱力學能量，1。自由度，-確定物體位置所需的獨立坐標數(shù)(例如，粒子在三維空間中移動時)。3個獨立坐標：剛體的運動分解為圍繞質心的變換和通過質心的軸旋轉的旋轉。剛體，用于確定一個剛體位置的三個平移自由度，三個旋轉自由度共6個自由度，剛體的自由度：氣體分子的自由度，理想氣體的剛性分子，A:單個原子分子-確定軸向-2個自由度，C:多個原子分子-，6個自由度-視為剛體，一般來說能量分布定理，單原子分子的平均轉換動能，與每個轉換自由度相對應的分子動能，能量分布定理鄭智薰剛體分子的平均總動