章气体动理论.pptVIP

laser cooling（激光冷却） 压 强 容器内 个分子在 时间内施与A面的冲量为： 应用统计规律 在 时间内第 个分子施与A面的冲量为： 压 强 A面受到的压强为： 应用统计规律 分子的平均平动动能。 其中： ——分子数密度 气体的压强（宏观量）是气体分子平均平动动能（微观量）大小的量度，是大量分子微观热运动平均剧烈程度的宏观反映。 是气体分子的平动动能 , 因为 表示分子平动动能的平均值。 所以 3、讨论 （1）.压强具有统计意义。对单个分子无压强的概念。 分子数密度越大，压强越大； 分子运动得越激烈，压强越大。 宏观可测量 微观量的统计平均值 （4）、压强公式与容器的形状无关 （2）. （3）.不必考虑分子间的碰撞 因为把系统内的所有分子看作全同粒子 当第i个分子与第j个分子发生碰撞后第j个分子就替代 了第i个分子 三、理想气体的温度 系统的温度 （宏观量）是分 子平均平动动能 （微观量）大小 的量度，是大量 分子微观热运动 平均剧烈程度的 宏观反映。 3）在同一温度下，各种气体分子平均平动动能均相等。 1） 温度是分子平均平动动能的量度 2）温度是大量分子的集体表现，个别分子无意义. 4）方均根速率 宏观可测量 温度反映热运动的剧烈程度 微观量的统计平均值 四、与温度有关的物理前沿问题: 如何使气体温度降的更低? 2008年12月朱棣文 被当年的当选总统 奥巴马提名为能源 部部长。 1997年朱棣文因 “发明了用激光冷 却和俘获原子的 方法”荣获诺贝尔 物理学奖。 现在技术使温度达到什么数量级？ （A）温度相同、压强相同。 （B）温度、压强都不同。 （C）温度相同，但氦气的压强大于氮气的压强. （D）温度相同，但氦气的压强小于氮气的压强. 1、一瓶氦气和一瓶氮气密度相同，分子平均平动动能相同，而且它们都处于平衡状态，则它们 密度相同， 不是数密度 相同， 2、一容器内贮有氧气，其压强 ， 温度 ℃，求： （1）单位体积内的分子数； （2）分子的平均平动动能。 解： （1）由 可得到单位体积内的分子数： （2）分子平均平动动能： 3、A、B、C 三个容器中皆装有理想气体，它们的分子 数密度之比为nA∶nB∶nC＝4∶2∶1，而分子的平均平动 动能之比为 则它们的压强之比 1∶1∶1 4、从分子动理论导出的压强公式来看, 气体作用在器壁上 的压强, 决定于 ______________________和_______________________． 分子的平均平动动能 单位体积内的分子数n 作业： 第四章题号 1、5、6、10 图片中所呈现的就是用激光冷却和“捕获”钠原子的过程。 低温技术达：1995：铷、钠原子气体。2001年Nobel奖。 但对大量分子、无序性运动，不断碰撞，就由量变到质变。压交通事故，某城市平均一天死一个人，这是必然的（多年统计结果）但是今天死谁，在哪条路上，纯属偶然，要取决于行人素质、司机素质、车的质量等等。 习惯上，人们把与温度有关的现象称做热现象。研究热现象及其规律的物理学分支，叫做热学。在历史上，人们是通过两个途径来研究热现象的。一个途径是通过大量的实验观测总结出热现象的宏观规律，这一部分叫热力学；另一个途径是从物质的微观结构出发，以经典力学和概率论为基础，推导出体系内大量微观粒子运动所遵循的统计规律，这一部分叫做统计物理。热力学和统计物理，从研究方法到理论结果，都有一定的独立性。但是，由于他们研究的是同一类现象—热现象，所以她们是相互关联，相辅相成的。任何物体都可以当作热学的研究对象，我们把热学研究对象称做热力学体系，简称体系或系统。 本章以气体为研究对象，分析体系内大量分子的运动状况，提出气体微观分子模型和分子运动的统计假设，推导出体系内大量分子运动所遵循的统计规律，并揭示描述体系状态的物理量的微观本质。本章所介绍的思想和理论是统计物理中的基础部分，被人们称为气体动力论。 每立方厘米的空气中约有2.7乘以10的19次方个分子，即便一个人每秒能数10个数，用8亿年也数不完1立方厘米空气内的分子数。 大凡作理论工作的人，总是要从“造模型”入手，他们从实验结论出发，抽象出理论处理的简化模型，而后将在简化模型基础上进行理论研究的结果与实验再进行比较，根据比较结果再修改模型并重复比较，直至得到与实验结果相吻合的趋于完美的理论模型为止.“理想气体”就是这样一种关于实际气体的最基本的简化模型。理