大學(xué)物理：熱學(xué) 01

1、1.1.熱學(xué)的研究對(duì)象：熱學(xué)的研究對(duì)象： 熱學(xué)研究的是自然界中物質(zhì)與冷熱有關(guān)的性質(zhì)及這些性質(zhì)變化的熱學(xué)研究的是自然界中物質(zhì)與冷熱有關(guān)的性質(zhì)及這些性質(zhì)變化的規(guī)律。大量分子（原子）的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致了物質(zhì)冷熱現(xiàn)象的產(chǎn)生。規(guī)律。大量分子（原子）的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致了物質(zhì)冷熱現(xiàn)象的產(chǎn)生。即熱學(xué)研究的是物質(zhì)的分子（原子）熱運(yùn)動(dòng)。即熱學(xué)研究的是物質(zhì)的分子（原子）熱運(yùn)動(dòng)。物質(zhì)受溫度影響，其物理性質(zhì)發(fā)生變化的現(xiàn)象統(tǒng)稱(chēng)熱現(xiàn)象。物質(zhì)受溫度影響，其物理性質(zhì)發(fā)生變化的現(xiàn)象統(tǒng)稱(chēng)熱現(xiàn)象。 如物體的熱脹冷縮，固、液、氣三態(tài)的相互轉(zhuǎn)變；軟鋼淬火變?nèi)缥矬w的熱脹冷縮，固、液、氣三態(tài)的相互轉(zhuǎn)變；軟鋼淬火變 硬；硬鋼退火變軟等。上述現(xiàn)象是

2、宏觀現(xiàn)象。從微觀來(lái)看，熱硬；硬鋼退火變軟等。上述現(xiàn)象是宏觀現(xiàn)象。從微觀來(lái)看，熱 現(xiàn)象就是系統(tǒng)大量分子、原子熱運(yùn)動(dòng)的集體表現(xiàn)。現(xiàn)象就是系統(tǒng)大量分子、原子熱運(yùn)動(dòng)的集體表現(xiàn)。熱運(yùn)動(dòng)：宏觀物體內(nèi)大量微觀粒子一種永不停息的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。熱運(yùn)動(dòng)：宏觀物體內(nèi)大量微觀粒子一種永不停息的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。 熱力學(xué)系統(tǒng)（系統(tǒng)）：熱力學(xué)系統(tǒng)（系統(tǒng)）：熱學(xué)中的研究對(duì)象。熱學(xué)中的研究對(duì)象。外界：外界：系統(tǒng)之外并與系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的物體。系統(tǒng)之外并與系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的物體。宏觀量：宏觀量：描述熱力學(xué)系統(tǒng)的狀態(tài)和屬性的物理量。描述熱力學(xué)系統(tǒng)的狀態(tài)和屬性的物理量。微觀量：微觀量：描述微觀粒子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量。描述微觀粒子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量。

3、從物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)出發(fā)，認(rèn)為物質(zhì)的宏觀從物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)出發(fā)，認(rèn)為物質(zhì)的宏觀 性質(zhì)是大量分子無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)的平均效性質(zhì)是大量分子無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)的平均效 果，用統(tǒng)計(jì)的方法研究物體的宏觀性質(zhì)果，用統(tǒng)計(jì)的方法研究物體的宏觀性質(zhì). .由觀察和實(shí)驗(yàn)總結(jié)出的基本規(guī)律，用邏輯推由觀察和實(shí)驗(yàn)總結(jié)出的基本規(guī)律，用邏輯推 理的方法，研究物體的宏觀性質(zhì)及宏觀過(guò)程理的方法，研究物體的宏觀性質(zhì)及宏觀過(guò)程 進(jìn)行的方向和限度。進(jìn)行的方向和限度。熱學(xué)熱學(xué)兩者雖然都是研究物質(zhì)熱現(xiàn)象和熱運(yùn)動(dòng)規(guī)律的學(xué)科，但方法不同。兩者雖然都是研究物質(zhì)熱現(xiàn)象和熱運(yùn)動(dòng)規(guī)律的學(xué)科，但方法不同。2.2.熱學(xué)的研究方法熱學(xué)的研究方法 對(duì)于由大量分對(duì)于由大量分子組

4、成的熱力學(xué)系子組成的熱力學(xué)系統(tǒng)從微觀上加以研統(tǒng)從微觀上加以研究時(shí)，必須用統(tǒng)計(jì)究時(shí)，必須用統(tǒng)計(jì)的方法的方法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 小球在伽爾頓小球在伽爾頓板中的分布規(guī)律板中的分布規(guī)律 .3.3. 概率統(tǒng)計(jì)概率統(tǒng)計(jì) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 設(shè)設(shè):Ni為第為第i 格中的粒子數(shù)格中的粒子數(shù) .NNpiNi lim概率概率 粒子在第粒子在第i格中出現(xiàn)格中出現(xiàn) 的可能性大小的可能性大小 .1 iiiiNNp歸一化條件歸一化條件 iiNN粒子總數(shù)粒子總數(shù)統(tǒng)計(jì)規(guī)律：統(tǒng)計(jì)規(guī)律：當(dāng)小球數(shù)當(dāng)小球數(shù) N 足夠大時(shí)小球的分布具有統(tǒng)計(jì)規(guī)律足夠大時(shí)小球的分布具有統(tǒng)計(jì)規(guī)律.8.1 氣體分子動(dòng)理論的概念氣體分子動(dòng)理論的概念一、一、 氣體的分子構(gòu)成氣體的分子構(gòu)成1、宏觀氣體是由大量微粒（分子）組成的、宏觀氣體是由大量微粒（分子）組成的 1摩爾宏觀氣體含有摩爾宏

6、觀氣體含有6.0231023個(gè)分子。個(gè)分子。2、氣體內(nèi)的分子在不停地運(yùn)動(dòng)著，、氣體內(nèi)的分子在不停地運(yùn)動(dòng)著，這種運(yùn)動(dòng)是無(wú)規(guī)則的，其劇烈程這種運(yùn)動(dòng)是無(wú)規(guī)則的，其劇烈程度與物體的溫度有關(guān)（擴(kuò)散現(xiàn)象度與物體的溫度有關(guān)（擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng)）。和布朗運(yùn)動(dòng)）。分子熱運(yùn)動(dòng)的基本特征分子熱運(yùn)動(dòng)的基本特征分子熱運(yùn)動(dòng)的基本特征分子熱運(yùn)動(dòng)的基本特征:是分子的永恒運(yùn)動(dòng)和頻繁相互碰撞。是分子的永恒運(yùn)動(dòng)和頻繁相互碰撞。3、分子間有相互作用力、分子間有相互作用力rf(r)r0sd斥力斥力引力引力合力合力s 有效作用距離有效作用距離 10-9md分子有效直徑分子有效直徑 10-10mr0平衡距離平衡距離二、二、 宏觀狀態(tài)參量宏

7、觀狀態(tài)參量3m1、體積、體積V：氣體分子活動(dòng)所能到達(dá)的空間范圍。：氣體分子活動(dòng)所能到達(dá)的空間范圍。在一定條件下，當(dāng)物體的狀態(tài)保持不變，為描述物體在一定條件下，當(dāng)物體的狀態(tài)保持不變，為描述物體的特性而采用的物理量。如體積、溫度、壓強(qiáng)、濃度等的特性而采用的物理量。如體積、溫度、壓強(qiáng)、濃度等 。對(duì)于一定質(zhì)量的氣體，除它的質(zhì)量對(duì)于一定質(zhì)量的氣體，除它的質(zhì)量M和摩爾質(zhì)量和摩爾質(zhì)量Mmol，它它的狀態(tài)一般可用下列三參量來(lái)表示：的狀態(tài)一般可用下列三參量來(lái)表示：（1 1）若忽略分子本身的大小時(shí)，儲(chǔ)存氣體的容器的容積即為）若忽略分子本身的大小時(shí)，儲(chǔ)存氣體的容器的容積即為 氣體的體積。氣體的體積。（2 2）它與氣

8、體分子本身體積的總和完全不同；）它與氣體分子本身體積的總和完全不同；（3 3）氣體體積的單位是）氣體體積的單位是m m3 3; ;注意：注意：2 2、壓強(qiáng)、壓強(qiáng)P P：作用在容器壁單位面積上的垂直作用力，：作用在容器壁單位面積上的垂直作用力， 是氣體分子對(duì)器壁碰撞的具體表現(xiàn)；是氣體分子對(duì)器壁碰撞的具體表現(xiàn)；PaatmmNPa5210013. 11/11，15.273)()( tTCtKTo，3、溫度、溫度T：反映了物質(zhì)內(nèi)部分子運(yùn)動(dòng)的劇烈程度；：反映了物質(zhì)內(nèi)部分子運(yùn)動(dòng)的劇烈程度； 從宏觀上來(lái)講，溫度表示物體的冷熱程度；從微觀上講，從宏觀上來(lái)講，溫度表示物體的冷熱程度；從微觀上講，溫度反映物質(zhì)內(nèi)部

9、分子運(yùn)動(dòng)的劇烈程度。溫度反映物質(zhì)內(nèi)部分子運(yùn)動(dòng)的劇烈程度。三、三、 平衡態(tài)平衡態(tài)在不受外界影響的條件下，宏觀性質(zhì)不隨時(shí)間變化的在不受外界影響的條件下，宏觀性質(zhì)不隨時(shí)間變化的狀態(tài)稱(chēng)為狀態(tài)稱(chēng)為。例：一定質(zhì)量的氣體在一定容器內(nèi)具有一定的體積例：一定質(zhì)量的氣體在一定容器內(nèi)具有一定的體積V，不管氣體內(nèi)各部不管氣體內(nèi)各部分原有的溫度和壓強(qiáng)如何，經(jīng)過(guò)相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間后，氣體內(nèi)各部分終將達(dá)到分原有的溫度和壓強(qiáng)如何，經(jīng)過(guò)相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間后，氣體內(nèi)各部分終將達(dá)到相同的溫度和壓強(qiáng)。如果它與外界沒(méi)有能量交換、內(nèi)部沒(méi)有任何形式的相同的溫度和壓強(qiáng)。如果它與外界沒(méi)有能量交換、內(nèi)部沒(méi)有任何形式的能量轉(zhuǎn)換（例如沒(méi)有發(fā)生化學(xué)變化或原子核的變化

10、等）、也沒(méi)有外場(chǎng)作能量轉(zhuǎn)換（例如沒(méi)有發(fā)生化學(xué)變化或原子核的變化等）、也沒(méi)有外場(chǎng)作用，則此后溫度和壓強(qiáng)將不隨時(shí)間變化。用，則此后溫度和壓強(qiáng)將不隨時(shí)間變化。說(shuō)明說(shuō)明：1.1.不受外界影響是指外界對(duì)系統(tǒng)既不作功又不傳熱不受外界影響是指外界對(duì)系統(tǒng)既不作功又不傳熱. .2.2.從微觀看，在平衡態(tài)下，組成系統(tǒng)的分子仍在不停地從微觀看，在平衡態(tài)下，組成系統(tǒng)的分子仍在不停地運(yùn)動(dòng)著，只不過(guò)分子運(yùn)動(dòng)的平均效果不隨時(shí)間改變，而運(yùn)動(dòng)著，只不過(guò)分子運(yùn)動(dòng)的平均效果不隨時(shí)間改變，而這種平均效果在宏觀上就表現(xiàn)為系統(tǒng)達(dá)到了平衡態(tài)這種平均效果在宏觀上就表現(xiàn)為系統(tǒng)達(dá)到了平衡態(tài). .通通常把這種平衡叫熱動(dòng)平衡常把這種平衡叫熱動(dòng)平衡.

11、 .3.3.處在平衡態(tài)的氣體才能有確定的狀態(tài)參量處在平衡態(tài)的氣體才能有確定的狀態(tài)參量四、四、 理想氣體狀態(tài)方程理想氣體狀態(tài)方程RTRTMMPVmol 實(shí)驗(yàn)表明，表示平衡態(tài)的三個(gè)參量實(shí)驗(yàn)表明，表示平衡態(tài)的三個(gè)參量P、V、T之間存在著一定的關(guān)系。之間存在著一定的關(guān)系。把反映氣體的把反映氣體的P、V、T之間的關(guān)系叫做氣體的狀態(tài)方程。一般氣體，在密之間的關(guān)系叫做氣體的狀態(tài)方程。一般氣體，在密度不太高、壓強(qiáng)不太大（與大氣壓比較）和溫度不太低（與室溫比較）的度不太高、壓強(qiáng)不太大（與大氣壓比較）和溫度不太低（與室溫比較）的實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)，遵守玻意耳定律、蓋呂薩克定律和查理定律。實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)，遵守玻意耳定律、蓋呂薩

12、克定律和查理定律。注意：對(duì)于不同氣體，這三條定律的適用范圍不同，不易液化注意：對(duì)于不同氣體，這三條定律的適用范圍不同，不易液化 的氣體，如氮、氧、氫，氦等適用的范圍比較大。的氣體，如氮、氧、氫，氦等適用的范圍比較大。 實(shí)際上在任何情況下都服從上述三條實(shí)驗(yàn)定律的氣體是實(shí)際上在任何情況下都服從上述三條實(shí)驗(yàn)定律的氣體是 沒(méi)有的。沒(méi)有的。)/(31. 815.273104 .2210013. 13325KmolJKmolmmNRRTRTMMPVmol M：氣體的質(zhì)量，單位：氣體的質(zhì)量，單位kgMmol：氣體的摩爾質(zhì)量，單位：氣體的摩爾質(zhì)量，單位kg.mol-1R：普適氣體常量：普適氣體常量, R=8.

13、31J.mol-1.K-1 ：氣體的摩爾數(shù)：氣體的摩爾數(shù)設(shè)氣體的質(zhì)量為設(shè)氣體的質(zhì)量為M，總分子數(shù)為，總分子數(shù)為N,一個(gè)分子的質(zhì)量為一個(gè)分子的質(zhì)量為m.有：有：說(shuō)明說(shuō)明：1.理想氣體的狀態(tài)方程只適用平衡態(tài)理想氣體的狀態(tài)方程只適用平衡態(tài).2.理想氣體的狀態(tài)方程的另一表示：理想氣體的狀態(tài)方程的另一表示：mNMNmMAmol ,TNRVNRTVMMPAmol VNn :令令分子數(shù)密度分子數(shù)密度123.1038. 1 KJNRkA玻耳茲曼常量玻耳茲曼常量nkTP 8.3 8.3 理想氣體的壓強(qiáng)和溫度理想氣體的壓強(qiáng)和溫度一、一、 分子熱運(yùn)動(dòng)的無(wú)序性及統(tǒng)計(jì)規(guī)律性分子熱運(yùn)動(dòng)的無(wú)序性及統(tǒng)計(jì)規(guī)律性 盡管個(gè)別分子的

14、運(yùn)動(dòng)是雜亂無(wú)章的，但就大量分子的盡管個(gè)別分子的運(yùn)動(dòng)是雜亂無(wú)章的，但就大量分子的集體來(lái)看，卻又存在著一定的統(tǒng)計(jì)規(guī)律。集體來(lái)看，卻又存在著一定的統(tǒng)計(jì)規(guī)律。(2) 分子沿各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的機(jī)會(huì)是均等的，沒(méi)有任何一個(gè)方分子沿各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的機(jī)會(huì)是均等的，沒(méi)有任何一個(gè)方 向上氣體分子的運(yùn)動(dòng)比其它方向更占優(yōu)勢(shì)。即沿著各個(gè)向上氣體分子的運(yùn)動(dòng)比其它方向更占優(yōu)勢(shì)。即沿著各個(gè) 方向運(yùn)動(dòng)的平均分子數(shù)應(yīng)該相等。方向運(yùn)動(dòng)的平均分子數(shù)應(yīng)該相等。(3) 分子速度在各個(gè)方向的分量的各種平均值相等。分子速度在各個(gè)方向的分量的各種平均值相等。(1) 在熱力學(xué)平衡狀態(tài)下，氣體分子的空間密度是均勻的。在熱力學(xué)平衡狀態(tài)下，氣體分子的空間密度

15、是均勻的。處于平衡態(tài)下的氣體的統(tǒng)計(jì)假設(shè)處于平衡態(tài)下的氣體的統(tǒng)計(jì)假設(shè): :222231vvvvzyx二、理想氣體的壓強(qiáng)二、理想氣體的壓強(qiáng)(3)分子之間的碰撞以及分子與器壁的碰撞都是彈性的，即在碰分子之間的碰撞以及分子與器壁的碰撞都是彈性的，即在碰 撞前后氣體分子的動(dòng)量守恒撞前后氣體分子的動(dòng)量守恒,動(dòng)能守恒。動(dòng)能守恒。(1) 氣體分子的大小與氣體分子間的距離相比較氣體分子的大小與氣體分子間的距離相比較,可以忽略不計(jì)?？梢院雎圆挥?jì)。注意注意: :這個(gè)假設(shè)體現(xiàn)了氣態(tài)的特性。這個(gè)假設(shè)體現(xiàn)了氣態(tài)的特性。(2)因?yàn)闅怏w分子間的平均距離相當(dāng)大因?yàn)闅怏w分子間的平均距離相當(dāng)大,所以除碰撞的瞬間外所以除碰撞的瞬間外

16、,分分 子間相互作用力可以忽略不計(jì)。子間相互作用力可以忽略不計(jì)。注意注意: :除非研究氣體分子在重力場(chǎng)中的分布情況除非研究氣體分子在重力場(chǎng)中的分布情況, ,否則否則, ,因分子的平均動(dòng)因分子的平均動(dòng) 能遠(yuǎn)大于重力場(chǎng)中的勢(shì)能能遠(yuǎn)大于重力場(chǎng)中的勢(shì)能, ,所以這時(shí)分子所受重力可忽略。所以這時(shí)分子所受重力可忽略。1 1、 理想氣體的微觀模型理想氣體的微觀模型(4)氣體分子的運(yùn)動(dòng)服從經(jīng)典力學(xué)規(guī)律。氣體分子的運(yùn)動(dòng)服從經(jīng)典力學(xué)規(guī)律。注意注意: :這個(gè)假設(shè)的實(shí)質(zhì)是這個(gè)假設(shè)的實(shí)質(zhì)是, ,在一般條件下在一般條件下, ,對(duì)所有氣體分子對(duì)所有氣體分子, ,經(jīng)典描述有經(jīng)典描述有 效效, ,不必采用量子論。不必采用量子論

17、。2、氣體動(dòng)理論的統(tǒng)計(jì)方法、氣體動(dòng)理論的統(tǒng)計(jì)方法 用對(duì)大量分子的平均性質(zhì)的了解代替?zhèn)€別分子的真實(shí)性質(zhì)。用對(duì)大量分子的平均性質(zhì)的了解代替?zhèn)€別分子的真實(shí)性質(zhì)。對(duì)個(gè)別分子（或原子）運(yùn)用牛頓定律求出其微觀量，如質(zhì)量、速對(duì)個(gè)別分子（或原子）運(yùn)用牛頓定律求出其微觀量，如質(zhì)量、速度、能量等，再用統(tǒng)計(jì)的方法，求出大量分子關(guān)于微觀量的統(tǒng)計(jì)度、能量等，再用統(tǒng)計(jì)的方法，求出大量分子關(guān)于微觀量的統(tǒng)計(jì)平均值，并用來(lái)解釋在實(shí)驗(yàn)中直接觀測(cè)到的物體的宏觀性質(zhì)，如平均值，并用來(lái)解釋在實(shí)驗(yàn)中直接觀測(cè)到的物體的宏觀性質(zhì)，如溫度、壓強(qiáng)、熱容等。溫度、壓強(qiáng)、熱容等。3、理想氣體的壓強(qiáng)公式的推導(dǎo)（方法、理想氣體的壓強(qiáng)公式的推導(dǎo)（方法1：

18、容器是長(zhǎng)方體形）：容器是長(zhǎng)方體形） （3） 應(yīng)用統(tǒng)計(jì)假設(shè)應(yīng)用統(tǒng)計(jì)假設(shè),求器壁所受的平均正壓力。求器壁所受的平均正壓力。（1）用牛頓定律先求一個(gè)分子對(duì)器壁的壓力）用牛頓定律先求一個(gè)分子對(duì)器壁的壓力;（2）全體分子作用于器壁的壓力）全體分子作用于器壁的壓力;設(shè)處于平衡態(tài)的體積為設(shè)處于平衡態(tài)的體積為V 的理想氣體分子總數(shù)為的理想氣體分子總數(shù)為N，每個(gè)分子質(zhì)量為每個(gè)分子質(zhì)量為m。體積的邊長(zhǎng)為。體積的邊長(zhǎng)為 x, y, zxyzA1A2vi1、考察第、考察第i 個(gè)分子個(gè)分子 與與A1面碰撞（面碰撞（1次）次）ixixmvp2 2、第、第i 個(gè)分子一次給個(gè)分子一次給A1 面碰撞的沖量面碰撞的沖量ixixm

19、vI2 壓強(qiáng)公式推導(dǎo)步驟如下：壓強(qiáng)公式推導(dǎo)步驟如下：3、第、第i 個(gè)分子與個(gè)分子與A1面碰撞一次所需要的時(shí)間面碰撞一次所需要的時(shí)間:ixvxt24、第、第i 個(gè)分子單位時(shí)間與個(gè)分子單位時(shí)間與A1面碰撞的次數(shù)面碰撞的次數(shù):xvfix25、第、第i 個(gè)分子單位時(shí)間給個(gè)分子單位時(shí)間給A1面的沖量面的沖量:xvmvIixixix226、第、第i 個(gè)分子單位時(shí)間給個(gè)分子單位時(shí)間給A1面的平均沖力面的平均沖力:xvmvFixixix22yzxvmvPixixNi/2217、所有分子給、所有分子給A1面的壓強(qiáng)面的壓強(qiáng):NiixxyzmvP12利用統(tǒng)計(jì)規(guī)律利用統(tǒng)計(jì)規(guī)律: :NiixxNvv122222231v

20、vvvzyxNiixvVmP1223vnmP knvmnP 32)21(322 或記為：或記為：其中：其中： 稱(chēng)為分子的平均平動(dòng)動(dòng)能稱(chēng)為分子的平均平動(dòng)動(dòng)能221vmk 上式就是理想氣體的上式就是理想氣體的壓強(qiáng)公式壓強(qiáng)公式，它把微觀量和宏觀，它把微觀量和宏觀量聯(lián)系了起來(lái)。量聯(lián)系了起來(lái)。設(shè)第設(shè)第 i組分子的速度區(qū)間為：組分子的速度區(qū)間為：以以 ni 表示第表示第 i 組分子的分子數(shù)密度組分子的分子數(shù)密度總的分子數(shù)密度為：總的分子數(shù)密度為：設(shè)器壁上面積元設(shè)器壁上面積元dA 法向?yàn)榉ㄏ驗(yàn)?x 軸軸dAxvi dtvix dt一定質(zhì)量的處于平衡態(tài)的某種理想氣體，被封閉在體積為一定質(zhì)量的處于平衡態(tài)的某種理

21、想氣體，被封閉在體積為V的任意形的任意形狀的容器中。把所有分子按速度區(qū)間分為若干組，在每一組內(nèi)的分子速度狀的容器中。把所有分子按速度區(qū)間分為若干組，在每一組內(nèi)的分子速度大小方向都差不多相同。大小方向都差不多相同。iiivdvvinn任意一任意一 個(gè)分子速度：個(gè)分子速度：kvjvivviziyixi該分子碰撞器壁一次所受的沖量：該分子碰撞器壁一次所受的沖量：由牛頓第三定律知，器壁受分子碰撞一次所受的沖量：由牛頓第三定律知，器壁受分子碰撞一次所受的沖量：ixixmvI2ixixixixmvmvmvI2在在 dt 時(shí)間內(nèi)與時(shí)間內(nèi)與dA碰撞的分子數(shù)（即斜柱體內(nèi)的分子）：碰撞的分子數(shù)（即斜柱體內(nèi)的分子）

22、：ni vix dt dA這些分子在這些分子在 dt 時(shí)間內(nèi)對(duì)時(shí)間內(nèi)對(duì) dA 的總沖量為：的總沖量為：)2(ixiximvdAdtvn所有分子在所有分子在 dt 時(shí)間內(nèi)對(duì)時(shí)間內(nèi)對(duì) dA 的總沖量為：的總沖量為：022dixvixidAdtvmnIiixiiixitAvmnAdtvmnIddd221d22由分子統(tǒng)計(jì)假設(shè)由分子統(tǒng)計(jì)假設(shè)2xvnmp tnp32221vmk分子平均平動(dòng)動(dòng)能：分子平均平動(dòng)動(dòng)能：理想氣體的壓強(qiáng)公式：理想氣體的壓強(qiáng)公式：231vnm2xvnvniixi2氣體對(duì)器壁的宏觀壓強(qiáng)為：氣體對(duì)器壁的宏觀壓強(qiáng)為：AtIpdddiixivmn2iixivnm2（4）理想氣體的壓強(qiáng)公式揭示

23、了宏觀量壓強(qiáng)）理想氣體的壓強(qiáng)公式揭示了宏觀量壓強(qiáng)P的微觀實(shí)質(zhì)。的微觀實(shí)質(zhì)。可見(jiàn)：可見(jiàn)：（1）氣體的壓強(qiáng)大小取決于單位體積內(nèi)的分子數(shù)和分子的平）氣體的壓強(qiáng)大小取決于單位體積內(nèi)的分子數(shù)和分子的平 均平動(dòng)動(dòng)能。均平動(dòng)動(dòng)能。（2）氣體壓強(qiáng)不僅作用在器壁上，也作用在氣體內(nèi)部，當(dāng)氣）氣體壓強(qiáng)不僅作用在器壁上，也作用在氣體內(nèi)部，當(dāng)氣 體處于平衡態(tài)時(shí)，氣體內(nèi)部及氣體作用在器壁上的壓強(qiáng)體處于平衡態(tài)時(shí)，氣體內(nèi)部及氣體作用在器壁上的壓強(qiáng) 處處相等。處處相等。（3）p、n、k都是統(tǒng)計(jì)平均量，它們?nèi)叩年P(guān)系是個(gè)統(tǒng)計(jì)都是統(tǒng)計(jì)平均量，它們?nèi)叩年P(guān)系是個(gè)統(tǒng)計(jì) 規(guī)律而不是力學(xué)規(guī)律。規(guī)律而不是力學(xué)規(guī)律。三、三、 理想氣體的溫度理想氣體的溫度kTnkTnPkk2332 這就是理想氣體的這就是理想氣體的溫度公式