高中物理奥林匹克竞赛专题--气体动理论(共50张PPT).pptVIP

1°分子速率在v附近、单位速率间隔内的分子数dNv占总分子数的比 2°对每个分子而言，速率出现在v附近单位速率间隔内的概率 小窄条给定的速率区间内的分子数占总分子数的比 * （5）由 可求出许多分子微观量的统计平均值 ——平均分子速率 用到 ——分子方均根速率 其中 为摩尔质量 若有任意与分子速度有关的微观量 * 对任意一个关于分子速率v的函数g(v)，其统计平均值 如 则 对所有分子求平均 对速率在v1?v2之间的分子求平均 * 除了以上两个平均值外，还有一个常用到的速率 3）最概然速率vp—与f(v)的极值点相应的速率 由极值条件 称为气体的三个特征速率 * 气体的三个特征速率 * （1）速率在v附近单位速率间隔内的分子数占总分子数的比 （2）速率在v — v+dv间隔内的分子数占总分子数的比 （3）速率在v1— v2间隔内的分子数占总分子数的比 （4）速率在v1— v2间隔内的分子数 （5）速率在v1— v2间隔内的分子的平均速率 课堂练习：下列各式的物理意义是什么？请用连接线表示出来 * 例：导体中自由电子的运动可看做类似气体分子运动。故常称导体中的电子为电子气。设导体中有N个自由电子，电子的最大速率vF.电子的速率出现在v— v+dv内的概率为： 其中 为恒量 1）写出电子气中电子的速率分布函数 2）求常数A 由归一化条件 * 热 学 篇 自然界中物质的运动形式多种多样，前面已经讨论了物质的机械运动和电磁运动这两种基本形式。下面将研究物质运动的另一种基本形式——分子热运动。 热学：研究分子热运动极其与其他运动形式之间的互相转化所遵循的规律。 * 第七章 气体动理论 5~6学时 热力学——研究构成物质的大量微观粒子的热运动使物体反映出来的规律 如果不管物质的内部结构，只从宏观角度去讨论系统的p,T,V, ρ …—热学 如果从物质的内部结构出发去讨论系统的p,T,V, ρ…与微观上的关系—气体动理论 首先给出一些重要的基本概念 §1、几个基本概念 * 1、热力学系统与外界 2、平衡态与状态参量 平衡态 非平衡态 ? 将要研究的对象称为“热力学系统”，简称“系统”，除此之外的一切环境称为“外界” §1、几个基本概念 大量原子分子组成的 孤立系 ? ? 封闭系 ? 开放系 绝热系 ? * 何为平衡态和非平衡态？ 例： ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 真空 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 在没有外界影响情况下，系统不发生任何宏观变化的状态——“平衡态” 状态参量——当一系统处于平衡态时，具有一系列可以用确定的物理量来表征的特征量 平衡态 平衡态 非平衡态 p，V，T，ρ=m/V，n=N/V，? * 独立状态参量 状态方程 状态参量空间—— ? 非平衡态没有确定的状态参量，不能以参量空间的点表示 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 各处压强温度密度…等都不一致 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 真空 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? * 有了参量空间后：平衡态?参量空间的一个点 3、热力学过程，过程曲线 将系统从I态经过一系列的中间态最后达到II态这种状态的演化过程称为“热力学过程” 准静态过程 非准静态过程 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 真空 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 准静态过程例： I,II，以及每一个中间态均为平衡态 准静态过程 4 *