物理学第8章 气体动理论-讲简.pptVIP

第8章气体动理论

看一下自我学习效果！1.描述平衡态的宏观参量有哪些？微观量呢？压强、温度、体积.2.什么是理想气体？在任何情况下都遵守气体的三个实验定律的气体.分子的质量、速度、能量等.3.本章采用什么研究方法？统计方法.4.本章揭示了哪些宏观量的微观本质？压强和温度热学：研究热现象理论.热现象是物质中大量分子无规则运动的集体表现.热学热力学统计物理—气体动理论研究方法：统计物理：微观量（分子的质量、速度、能量等）；热力学：采用宏观量（温度、压强、体积）；宏观量是大量分子热运动的微观量的统计平均值.能够直接进行测量归纳推理方法.统计方法.在宏观上不能直接进行测量和观察统计方法：2采用什么研究方法？统计方法.1本章研究对象：平衡态下的理想气体.在大量偶然事件中运用概率找出所存在规律（统计规律）的方法。分子间频繁的碰撞，导致分子无规则地运动.布朗运动.swf对于由大量分子组成的热力学系统从微观上加以研究时,必须用统计的方法.3为什么用统计方法？揭示宏观热现象的微观本质.目的：8.1平衡态理想气体状态方程8.1.1平衡态在没有外界影响的条件下，系统整体的宏观性质不随时间而变化的状态.（理想状态）对气体系统而言，宏观上表现为密度、压强等宏观参量处处相等的状态，为热动平衡.热力学第零定律:如果两个物体分别与第三个物体处于热平衡，那么这两个物体之间也处于热平衡.TT1T2ABCA、B两系统达到一个共同的平衡态。即具有相同的温度。8.1.2气体的宏观状态参量体积V压强p：作用于容器壁上单位面积的正压力.1atm=760mmHg=1.013×105Pa温度：表征物体冷热程度的物理量.温度的数值表示方法叫温标热力学温度T：国际单位为开尔文，符号为K.1Pa=1N·m-2单位（SI制）：帕斯卡（Pa）,*T=t+273.15（K）摄氏温度t:单位为摄氏度，符号为1.描述气体处于平衡态时宏观性质的参量:2理想气体的物态方程（1）理想气体:遵守气体的三个实验定律的气体.玻意耳定律：盖.吕萨克定律：查理定律：温度恒定时体积恒定时实际气体当气体的温度不太低(与室温相比)，压强不太大(与大气压相比)时，视为理想气体.m为气体总质量；（2）理想气体的物态方程:R=8.31J·mol-1·K-1，为普适气体常量M为气体摩尔质量；ν为摩尔数；压强恒定时理想气体的物态方程:物态方程的另一种形式:——单位体积中的分子数，分子数密度；——玻耳兹曼常数—阿伏伽德罗常数8.1.3理想气体的物态方程例8-1已知氧气的压强为p1=1.0atm,温度t=27°C，体积为0.1m3，求（1）氧气的密度和单位体积中的分子数；（2）当压强降为p2=0.5atm时，该容器释放了多少千克氧气？（2）分子沿各个方向运动的概率相等，这样对大量分子而言，分子速度在x、y、z轴上的分量的各种统计平均值相等，有8.2.1统计假设气体在平衡态时，分子热运动的统计假设：（1）每一个分子在容器中任何一点的机会（或概率）均等，分子按位置的分布是均匀的;8.2.2理想气体分子的微观模型理想气体分子间距请分析分子间的相互作用力的特点.分子力分子间距单个分子的运动遵从牛顿定律。1）分子可视为质点；遵从牛顿运动定律.2）除碰撞瞬间,分子间无相互作用力；3）碰撞均为完全弹性碰撞;克劳修斯指出：“气体对容器壁的压强是大量分子对容器壁碰撞的平均效果.”8.3理想气体压强公式如何揭示压强的微观本质？压强与微观量的关系？大量分子对器壁碰撞的总效果：恒定的、持续的力的作用.单个分子对器壁碰撞特性:偶然性、不连续性.请同学们尝试推导压强公式！（1）压强：分子对器壁碰撞的结果；思路提示：（2）动量定理；（3）统计平均与统计假设.8.3理想气体压强公式微观解释：（1）单位体积中的分子数越多，单位时间内对器壁碰撞的次数越多，器壁获得的冲量越大,压强越大；（