热学 第二章 分子动理学理论的平衡态理论.pptVIP

第二章 分子动理学理论的平衡态理论 一、分子动理学理论与统计物理学 二、概率论的基本知识 三、麦克斯韦速率分布 四、麦克斯韦速度分布 五、玻尔兹曼分布 六、能量均分定理 （一）名称： （二）分子动理学理论与统计物理学关系 （二）分子动理学理论与统计物理学关系 （二）分子动理学理论与统计物理学关系 （三）学习建议 A、在一定的宏观条件下，大量偶然事件，在整体上表现出确定的规律---统计规律 （一）等概率性与概率的基本性质 （P55） （一）等概率性与概率的基本性质 （P55） （一）等概率性与概率的基本性质 （P55） （二）平均值与涨落 （二）平均值与涨落 （三）概率分布函数（概率密度） （三）概率分布函数 （三）概率分布函数 （三）概率分布函数 思考１：（P99思考题2.1） 说明下列各量的意义。 f(v)dv (2) Nf(v)dv (3) 思考2：（P99思考题2.2） 速率从v1到v2之间分子的平均速率是否为 例题： P102 习题2.2.1（b） （一）麦克斯韦速率分布 （P62） （一）麦克斯韦速率分布 （P62） （一）麦克斯韦速率分布 （P62） （二）三种速率 （P65） （二）三种速率 （P65） （二）三种速率 （P65） （二）三种速率 （P65） 例题1： 如图所示为氢分子和氧分子在相同温度下的麦克斯韦速率分布曲线，则氢分子的最概然速率为_______，氧分子的最概然速率为_______。 例题2： P102 习题2.3.1 例题3： 3. 导体中自由电子的运动可以看作类似气体分子的运动，故称为电子气。设导体中共有Ｎ个自由电子，这些电子的最大速率为vF，称为费米速率。导体中的自由电子速率分布函数ｆ(ｖ)满足以下关系式(式中A为常数)： (1)作速率分布曲线； (2)由Ｎ和vF求常数A； (3)求出这Ｎ个自由电子的 （三）麦克斯韦速率分布律的实验证明 （P60） （三）麦克斯韦速率分布律的实验证明 （P60） （一）速度空间 （P66-67） （一）速度空间 （P66-67） （二）麦克斯韦速度分布 （P69） （二）麦克斯韦速度分布 （P69） （三）从麦克斯韦速度分布导出速率分布（P72） 粒子按位置的分布规律？ （无外场，有外场） （一）等温大气压强公式 （P84） （一）等温大气压强公式 （P82） （二）重力场中粒子按位置的分布 （三）玻耳兹曼分布律 （P85） （三）玻耳兹曼分布律 （P85） （一）热容 （P87） （一）热容 （P87） （一）热容 （P87） （二）自由度与自由度数 （二）自由度与自由度数 （二）自由度与自由度数 （二）自由度与自由度数 （二）自由度与自由度数 （二）自由度与自由度数 （二）自由度与自由度数 （三）能量（按自由度）均分原理 （三）能量（按自由度）均分原理 （三）能量（按自由度）均分原理 （三）能量（按自由度）均分原理 例题： P105 习题2.7.1 作业： P102 习题2.3.4 （麦克斯韦速率分布） P102 习题2.3.5 （理想气体三种速率） P104 习题2.6.6 （等温气压公式） 六、能量均分定理 （1）机械运动的基本运动形式 任一直线形成一组平行线 A、平动 B、转动 C、振动 质点 六、能量均分定理 如 自行车轮子的运动(刚体) (随C平动) 加上 过C轴的转动 一般运动: 看成基本运动（平动 转动 振动）形式的叠加 C P P 六、能量均分定理 2、自由度与自由度数 自由度： 描述物体空间位置所需要的独立坐标。 自由度数i： 确定物体空间位置所需要的独立坐标的数目。 t + r + s (t：平动自由度； r：转动自由度；s：振动自由度) 六、能量均分定理 2、自由度与自由度数 t ? 3 r = 0 s = 0 三维空间，t = 3 若受到限制，自由度降低 平面上 t = 2 直线上 t = 1 质点 六、能量均分定理 2、自由度与自由度数 刚体 (如：手榴弹，陀螺)