1---田--临潼-气体动实际[指南].pptVIP

;本学期内容安排： 1. 热学(上册); 2. 机械振动与机械波 (上册); 3. 波动光学（下册） ； 4. 量子物理基础（下册）; 答疑安排：时间: 单周五下午4:20~5:20 　　　地点: 实验楼三楼---324室 作业收发：由各小组长收齐后交学习委员再交教师； 成绩核算：１０％平时＋２０％期中＋７０％期末 任课教师：田玉仙复习资料：作业+《大学物理复习指导》;一.研究对象：热现象(分子热运动)所遵从的规律； ?热现象：与温度有关的物理性质、状态的变化(如：热交换，晶格生长，燃烧、爆炸及爆轰等)； ?分子热运动：组成宏观物体的大量微观粒子的无规则运 动称为热运动[thermal motion]； ;?16世纪开始研究；1593年，伽利略发明了空气温度计，开始了关于热的科学研究；; 宏观理论 热力学基础：以热力学4个基本定律为基础，适用于一切宏观系统。 热力学是实验得来的理论，它的优点是普遍性。应用热力学理论可以研究一切宏观物质系统，它所描述的是我们能够感知的物理量，如温度、压强等，所以热力学对我们的现实生活有很重要的意义。 ; 微观理论 统计物理学或气体动理论：以宏观物质由大量微观粒子组成这一事实为基本出发点，物质的宏观性质是大量微观粒子运动的集体表现。 统计物理学是通过数学演绎，由假设和模型而来的严格的理论。它能更深入热运动的本质，把三个互相独立的基本规律归结为一个更基本的统计原理。;气体动理论; 长期以来，实证科学家认为原子-分子缺乏令人信服的实验证据，只是构筑的假设而已； 宏观物体的尺度是毫米量级，而原子-分子是纳米量级，尺度悬殊，一直缺乏直接观测的实验方法； 爱因斯坦1905年4月向苏黎世高工所提出学位论文： 《分子大小的新测定法》 用对比法估算阿伏伽德罗常数； 1905年5月发表有关布朗运动的著名论文： 《热的分子运动论所在求的静液体中悬浮粒子的运动》 推断出悬浮粒子的尺寸为微米量级，并定量描述了布朗粒子无规行走的规律；;第7章 气体动理论 ;§7.1 热力学系统　平衡态　状态参量;宏观量：表征大量分子集体 行为特征的物理量。 ??观量：表征个别分子行为特征的物理量。 （例：一个分子的直径、质量、速率） ;;水的三相点]：水, 冰和水汽共存而达到平衡态时的温度为0 ℃; 定标点： 水的冰点 0℃， 水的沸点100℃ ;;7.1.3 平衡态 平衡过程;3.“无限缓慢”:系统状态变化的过程时间 “驰豫时间”；;4.过程曲线： 1状态图(P－V 图、P－T 图、 V－T 图) ； 2平衡过程的每一中间状态 （平衡态）可用状态量p、V、 T 描述；图上一个点代表一个 平衡态； ;注意曲线的变化特点;;§7.2 理想气体的状态方程;令;设N 为m kg 气体的分子数, No 为1mol气体的分子数(阿常数),μ为一个分子的质量;;[例7-1]氧气瓶容积为3.2×10 -2m3，其中氧气压强为1.3×107Pa。氧气厂规定压强降到106Pa时就要重新充气。设某实验室每天用1atm的氧气0.2m3,问在温度不变的情况下，一瓶氧气能用多少天?;[例7-2]设空气中含有23.6%氧和76.4%氮, 求在压强 p=105Pa和温度T=17oC时空气的密度。;浆侧凹淳绒懒式苞铃托姐馒嚏艰晾莫稠澳拖冲矫崔绕浙品涝撮容虱趾至蛹1---田--临潼-气体动理论1---田--临潼-气体动理论;[例7-3]下面给出理想气体状态方程的几种微分形式，指出他们各表示什么过程。; 分子的观点：宏观物质由大量不连续的微观粒 子(分子或原子)组成；; ro：平衡距离 ~ 10-10 m;7.3.2 理想气体的微观模型;7.3.4理想气体的压强公式;如图：第i个分子与dS面碰撞;dt时间内与器壁相撞的分子数为;由压强定义:;即：;§7.4 理想气体的温度公式;知识应用:;【例7-4】 两瓶不同种类的气体，其分子平均平动动能相等，但分子密度数不同。问：它们的温度是否相同？压强是否相同？;【例7-5】 试求氮气分子的平均平动动能和均方根速率。 设 (1) 在温度 t = 1000 ℃ 时； (2) t = 0 ℃ 时； (3) t = -150 ℃ 时。;7.5.1 自由度;i =3 平动自由度;7.5.2 能量按自由度均分原理;分子的平均总动能;E = E ( T, V ); 理想气体内能是其所有分子的平均动能之和; 即 E = E ( T ) ----T