1、熱學(xué)篇,第八章,本章內(nèi)容,熱學(xué)的基本概念,統(tǒng)計(jì)的基本思想,理想氣體狀態(tài)方程,理想氣體壓強(qiáng)公式,能量均分定理 理想氣體內(nèi)能,麥克斯韋速率分布律,第一節(jié),物質(zhì),一、物質(zhì)與分子,物態(tài),本章主要討論氣體,二、物態(tài)與分子力,分子熱運(yùn)動(dòng),三、氣體分子熱運(yùn)動(dòng)基本特征,大量分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)稱為分子的熱運(yùn)動(dòng)。,第二節(jié),平衡態(tài),一、平衡態(tài) 準(zhǔn)靜態(tài)過程,準(zhǔn)靜過程,微觀與宏觀量,二、狀態(tài)參量,氣體的宏觀量是大量分子行為的統(tǒng)計(jì)平均表現(xiàn),宏觀量與微觀量,1.,狀態(tài)參量,狀態(tài)參量,p,氣體的壓強(qiáng),單位： 帕,P,(,),a,m,3,V,氣體的體積,單位： 立方米,(,),K,T,氣體的熱力學(xué)溫度,單位： 開,(,),T,熱

2、力學(xué)溫標(biāo),攝氏溫標(biāo),( K ),t,2.,狀態(tài)方程,三、理想氣體狀態(tài)方程,實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ),例A,例B,第三節(jié),統(tǒng)計(jì)基本思想,一、統(tǒng)計(jì)的基本思想,概率密度函數(shù),統(tǒng)計(jì)平均值,二、理想氣體的壓強(qiáng),理想氣體壓強(qiáng),這是由氣體的共性抽象出來的一個(gè)理想模型。在壓力不太大、溫度不太低時(shí)，與實(shí)際情況附合得很好。,推導(dǎo)思路,主要理論依據(jù)：動(dòng)量定理、統(tǒng)計(jì)平均,壓強(qiáng)的統(tǒng)計(jì)意義,理想氣體壓強(qiáng)的統(tǒng)計(jì)意義,單束理解練習(xí),例C,氣體溫度公式,溫度與氣體分子平均平動(dòng)動(dòng)能的關(guān)系,三、理想氣體的溫度公式,溫度的微觀解釋,溫度的微觀解釋,表明,一舉多得,例E,例F,例G,例H,第四節(jié),能量均分定理,theorem of equiparti

3、tion of energy,引入,能量均分定理 理想氣體的內(nèi)能,何謂均分?如何均分?,分子平均動(dòng)能的計(jì)算，涉及 自由度 概念：,自由度,能量均分定理,平均動(dòng)能,理想氣體內(nèi)能,例I,第五節(jié),麥?zhǔn)纤俾史植?麥?zhǔn)纤俾史植紝?shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)動(dòng)態(tài)示意,麥克斯韋速率分布實(shí)驗(yàn),恒溫T,運(yùn)動(dòng)速率全同嗎?,剝離,麥?zhǔn)戏植紝?shí)驗(yàn),重復(fù)多次采樣后,速率分布含義,分布曲線,數(shù)學(xué)表達(dá)式,二、麥克斯韋速率分布律,麥克斯韋速率分布函數(shù),在溫度為 的平衡態(tài)下，分子量為 的氣體,分子，按速率 分布的數(shù)學(xué)表達(dá)式為,T,v,m,麥克斯韋速率分布律,稱為,e,m,2,2,v,T,4,3/2,m,2,T,f,v,p,p,k,k,N,特點(diǎn),歸一化條件,數(shù)目與概率,三種速率,最概然速率,例J,例K,本章重要公式,玻耳茲曼分布,續(xù)上,完,第八章完,備用資料,壓強(qiáng)公式推導(dǎo),主要理論依據(jù)：動(dòng)量定理、統(tǒng)計(jì)平均,壓強(qiáng)公式推導(dǎo)全過程,推步1,推步2,推步3,推步4,結(jié)果,麥?zhǔn)细潘俜植?麥?zhǔn)蟿?dòng)能分布,概速分布算例,動(dòng)能分布算例,平均速率推證,方均根速率推證,歸一化算例,續(xù)上,平均自由程,氣體分子