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第一章 温度 (Temperature) 第二章 热力学第一定律 第三章 热力学第二定律 第四章 气体分子运动论 第五章 气体的输运过程 第六章 范氏气体及表面张力 第七章 相 变 分子按速度矢量的分布 速度分布与速率分布的关系 例题1 试利用分子按速度分量分布公式导出理想气体压强公式 2 dt时间以速度分量vix作用在面积元dA上的总冲量 3 dt时间以一切速度分量作用在面积元dA上的总冲量 2mvix 1一个分子从特定方向以速度分量vix作用在面积元dA上的冲量 nvixvixdAdt 2mvix nvixvixdAdt 2mvix ∑ Vix0 例题2 试利用分子按速度分量分布公式导出单位时间撞击器壁单位面积的气体分子数. dt时间以速度分量vix与面积元dA撞击的气体分子数 nivixdAdt nvix=nf(vx)dvx n 0 1 2 3 4 5 6 7 f(n) f(n) 关于函数 的积分公式 若 n 为偶数, n 为奇数, 在势能Ep处 单位体积中具有各种速度的分子数为 重力场中微粒按高度的分布规律 四 Boltzmann分布律 重力场中微粒按高度的分布 等温气压公式 由大气压强计算高度: 已知 求c及平均速率，方均根速率 表示什么？ f(v) 的物理意义是什么？ n表示分子数密度，则n f(v)表示什么？ 已知 求 、 五 能量按自由度均分定理 温度为 T 的平衡态下，气体分子每个自由度上的平均 动能等于 kT/2。 如果一个气体分子的自由度数为 i，其平均总动能为： 单原子分子：平均总动能=平均平动动能 刚性双原子分子：平均总动能=平均平动动能+平均转动动能 i = 3 刚性多原子分子：平均总动能=平均平动动能+平均转动动能 i = 5 i = 6 1、理想气体的内能 单原子分子理想气体的内能： 双原子分子理想气体的内能： 多原子分子理想气体的内能： 2、理想气体的摩尔热容 质量相同的氢气和氦气，温度相同，则氢气和氦气的内能之比为 ；氢分子与氦分子的平均动能之比为 ；氢分子与氦分子的平均平动动能之比为 。 一绝热密封容器体积为10-2m3，以100m/s的速度匀速直线运动，容器中有100g的氢气，当容器突然停止时，氢气的温度、压强各增加多少？ 试指出下列各量的物理意义 （1）k T/2 ； （2）3kT/2 ; (3) ikT/2 当1mol水蒸汽水解为同温度的氢气和氧气时，内能增加了百分之几？ 1 无引力刚性弹球模型 一 气体分子的平均自由程 Ep d r 2 平均碰撞频率 d 3 平均自由程 什么是分子的平均碰撞频率和平均自由程？ 二者的关系？平均自由程与那些因素有关？ 平面气流层之间的粘滞力 x y z ——Newton 粘滞定律 动量沿流速减小的方向输运 B A z0 1 气体粘滞现象宏观规律及其微观解释 当流体各层流速不同时，任意相邻两层流体之间将产生相互作用力。力的作用结果总是使流速小的那一层流体加速，流速大的那一层流体加速 二 输运现象宏观规律及其微观解释 分子热运动导致的不等值的定向动量的交换 在dt时间内通过ds面积交换的动量 =在dt时间内通过ds面积交换的分子对数 X 一对分子交换的动量 ds x z y A B x z y A B z0 一次碰撞假设分子携带最后一次受碰处的定向动量 2 热传导现象的宏观规律及其微观解释 分子热运动导致的不等值的平均动能的交换 在dt时间内通过ds面积交换的平均动能 =在dt时间内通过ds面积交换的分子对数 X 一对分子交换的平均动能 宏观规律：存在温差时，热量由高温向低温传递的过程 ——傅立叶定律 3。输运现象的共性及特性 如何影响输运过程？ 不均匀的宏观量 分子热运动引起不等值的物理量的交换 交换的分子数 交换物理量的差异 各类输运现象的宏观规律及微观解释？它们的共性是什么？ 低压下 时， 随压强减小而减小 容器线度 常压下与压强无关 Why?? 减少 不变 交换的分子数 交换物理量的差异 交换的分子数 交换物理量的差异 如何从微观上解释粘滞系数和热传导系数与压强的关系？ 一 范氏气体方程 1 气体分子模型——弱引力的弹性刚球 d