大學(xué)物理B下---氣體動(dòng)理論總結(jié)

1、基本內(nèi)容,熱學(xué),1、平衡態(tài)、溫度、狀態(tài)方程。理想氣體模型，理想氣體壓強(qiáng)公式、壓強(qiáng)公式的物理意義； 2、溫度的統(tǒng)計(jì)解釋、方均根速率、自由度、能量均分定理、理想氣體的內(nèi)能； 3、麥克斯韋速率分布函數(shù)、麥克斯韋速率分布曲線、應(yīng)用麥克斯韋速率分布函數(shù)求統(tǒng)計(jì)平均值,練習(xí)冊(cè)習(xí)題24，25，26,形式1,形式2,1、理想氣體的狀態(tài)方程,2、統(tǒng)計(jì)平均值的計(jì)算公式,3、理想氣體壓強(qiáng)公式,分子平均平動(dòng)動(dòng)能,內(nèi)容提要,4、溫度的統(tǒng)計(jì)解釋,例 理想氣體體積為 v ，壓強(qiáng)為 p ，溫度為 t ,一個(gè)分子 的質(zhì)量為 m ，k 為玻爾茲曼常量，r 為摩爾氣體常量，則該理想氣體的分子數(shù)為,a） （b） （c） （d,解,a）

2、溫度相同、壓強(qiáng)相同。 （b）溫度、壓強(qiáng)都不同。 （c）溫度相同，但氦氣的壓強(qiáng)大于氮?dú)獾膲簭?qiáng). （d）溫度相同，但氦氣的壓強(qiáng)小于氮?dú)獾膲簭?qiáng),解,一瓶氦氣和一瓶氮?dú)饷芏认嗤肿悠骄絼?dòng)動(dòng)能相同，而且它們都處于平衡狀態(tài)，則它們,5、自由度數(shù)目,6、能量均分定理,氣體處于平衡態(tài)時(shí)，分子任何一個(gè)自由度的平 均動(dòng)能都相等，均為 ，這就是能量按自由度 均分定理,剛性分子（rigid molecule,一定質(zhì)量理想氣體的內(nèi)能為,溫度改變時(shí)內(nèi)能改變量為,1mol理想氣體的內(nèi)能為,分子平均平動(dòng)動(dòng)能,7、理想氣體的內(nèi)能,平衡態(tài)下，理想氣體分子每一自由度上的,平均動(dòng)能,平衡態(tài)下，理想氣體分子的平均平動(dòng)動(dòng)能,在平衡態(tài)

3、下，理想氣體分子的平均動(dòng)能,物理意義,1 摩爾自由度為 i 的分子組成的系統(tǒng)的內(nèi)能,由質(zhì)量為m、摩爾質(zhì)量為mmol,自由度為 i 的分子組成的系統(tǒng)的內(nèi)能,1 摩爾自由度為 3 的分子組成的系統(tǒng)的內(nèi)能,或 1 摩爾分子平均平動(dòng)動(dòng)能的總和,8、 麥克斯韋速率分布函數(shù),表示速率在 區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比,歸一化條件,麥克斯韋速率分布函數(shù),麥克斯韋依據(jù)經(jīng)典統(tǒng)計(jì)理論推導(dǎo)出，在平衡態(tài)下，氣體分子速率在v v + dv 區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比為,麥克斯韋速率分布律的表達(dá)式,表示分布在速率 v 附近、dv速率區(qū)間內(nèi),的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比,表示分布在速率 v 附近、 dv速率區(qū)間內(nèi),的分子

4、數(shù)密度,表示分布在速率 v 附近、 dv速率區(qū)間內(nèi),的分子數(shù),表示速率小于 v 的分子數(shù)占總分子數(shù)的,百分比,物理意義,9、 三種統(tǒng)計(jì)速率,1）最概然速率 (most probable speed,根據(jù)分布函數(shù)求得,2）平均速率 (mean speed,3）方均根速率 (root-mean-square speed,1) 溫度因素,溫度越高，分布曲線中的最概然速率vp 增大，但歸一化條件要求曲線下總面積不變，因此分布曲線寬度增大，高度降低,10、麥克斯韋速率分布曲線的性質(zhì),都與 成正比,n2 分子在不同溫度下的速率分布,2) 分子質(zhì)量因素,分子質(zhì)量越大，分布曲線中的最概然速率vp 越小，但歸一化條件要求曲線下總面積不變，因此分布曲線寬度減小，高度升高,與 （或 ）成反比,同一溫度下不同氣體的速率分布,麥克斯韋速率分布中最概然速率 的概念 下面哪種表述正確？ （a） 是氣體分子中大部分分子所具有的速率. （b） 是速率最大的速度值. （c） 是麥克斯韋速率分布函數(shù)的最大值. （d） 速率大小與最概然速率相