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热学 二 理想气体状态方程 条件: 理想气体, 平衡态. 一 基本概念 平衡态;状态参量;理想气体及微观模型 气体动理论 FUXI 在不受外界影响的条件下，热力学系统的宏观性质不随 时间变化的状态称为平衡态 三 压强公式和温度公式 平均 平动动能 四 能均分定理与理想气体内能 一个分子: 任意质量: (1) 气体的温度是分子平动动能的量度. (2) 气体的温度是大量气体分子热运动的集体表现，具有 统计意义. (3) 温度的高低反映物质内部分子运动剧烈程度的不同. (4) 从微观上看，气体的温度表示每个气体分子的冷热程度. 单位体积: 单位质量: 五 速率分布 1. 速率分布函数的定义及物理意义 定义： 意义: 速率分布函数是速率在v 附近单速率 间隔内的分子数占总分子数的百分比。 对于一个分子,其速率处于v 附近单位速率区间的概率 应用: 归一化条件: 2. 麦克思维速率分布函数的特点 3. 三种速率 ① 分布两头小中间大,对应最大值的速率 为最可几速率. ② 同种气体在不同温度下分布不同. ③ 相同温度下不同气体分布不同. 平均速率 方均根速率 最可几速率 例.某种理想气体,体积为V,压强为p，绝对温度 为T，每个分子的质量为m，R为普通气体常 数，N0为阿伏伽德罗常数，则该气体的分子 数密度n为 (A) pN0/(RT). (B) pN0/(RTV). (C) pmN0/(RT). (D) mN0/(RTV). 例. 氦气和氧气, 若它们分子的平均速率相同, 则 (A) 它们的温度相同. (B) 它们的分子平均平动动能相同. (C) 它们的分子平均动能相同. (D) 它们的温度,分子平均平动动能,分子平均动 能都不相同. L 例.一瓶氦气和一瓶氧气密度相同, 分子平均平动动能相同,而且它们都处于平衡状态, 则它们 (A).温度相同, 压强相同. (B).温度, 压强都不相同. (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. 例．一定量氧气（视为刚性分子的理想气体） 若温度每升高1K,其内能增加16.62J，则该氧 气的质量为_________. （摩尔气体常量R=8.31 J·mol -1·k -1） L 例.在平衡态下,一个O2 分子的平均平动动能 为 ,平均转动动能为 ,平均动能 为 ,一个He 分子呢? 例.在平衡态下,一摩尔氧气的平均平动动能 为 ,平均转动动能为 ,内能 为 ,一摩尔氦气呢? 例.在平衡态下,单位体积的氢气在一个大气 压下的内能为 ,氦气呢? 例.在平衡态下,单位质量的氢气在t=270C下 的内能为 ,氦气呢? L v f(v) v0 O A B 例.在图中,面积 A (B) 的 物理意义是 , 若面积A是B 的2倍,则 表明 . v f(v) VP O A 例. 麦克斯韦速率分布曲线如右图所示，图中vp 为最可几速率，图中A部分面积表示 A. 速率小于最可几速率的分子数. B. 速率大于最可几速率的分子数. C.速率小于最可几速率的分子数占 总分子数的百分数.. D. 速率大于最可几速率的分子数占 总分子数的百分数. L 例．在体积为20升的容器中盛有200克的某种气 体。设气体分子的方均根速率为200m/s,气 体的压强为_________。 例. 若某种理想气体分子的方根速率 =450m/s, 气体压强为p=7×10 4Pa ，则该气体的密度为 ? = . L 例. 在容积为 10-1 m3 的容器中，装有质量 1.0kg的气体, 若气体分子的最可几速率 为200m/s,则气体的压强为 . 例. 一瓶氦气和一瓶氮气密度相同，分子平 均平动动能相同,它们都处于平衡态,则它 们的温度 , 压强 .(相同,不相同) L 热力学 一 基本概念 平衡过程；功，热量，内能. 二 热力学第一定律 三 三个等值过程 热力学 热力学第一定律在等值过程