氣體動(dòng)理論的觀點(diǎn)

1、一、研究方法一、研究方法 從微觀物質(zhì)結(jié)構(gòu)和分子運(yùn)動(dòng)論出發(fā)運(yùn)從微觀物質(zhì)結(jié)構(gòu)和分子運(yùn)動(dòng)論出發(fā)運(yùn)用力學(xué)規(guī)律和統(tǒng)計(jì)平均方法，解釋氣體的用力學(xué)規(guī)律和統(tǒng)計(jì)平均方法，解釋氣體的宏觀現(xiàn)象和規(guī)律，并建立宏觀量與微觀量宏觀現(xiàn)象和規(guī)律，并建立宏觀量與微觀量之間的關(guān)系。之間的關(guān)系。一一. 微觀模型微觀模型 1. 對單個(gè)分子的力學(xué)性質(zhì)的假設(shè)對單個(gè)分子的力學(xué)性質(zhì)的假設(shè)分子當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)，不占體積；分子當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)，不占體積；（因?yàn)榉肿拥模ㄒ驗(yàn)榉肿拥木€度線度分子間的平均距離）分子間的平均距離）分子之間除碰撞的瞬間外，無相互作用力。分子之間除碰撞的瞬間外，無相互作用力。 （忽略重力）（忽略重力）彈性碰撞彈性碰撞（動(dòng)能不變）（動(dòng)能不變）

2、服從牛頓力學(xué)服從牛頓力學(xué) (理想氣體的微觀假設(shè)理想氣體的微觀假設(shè))分子數(shù)目太多，無法解這么多的聯(lián)立方分子數(shù)目太多，無法解這么多的聯(lián)立方程。即使能解也無用，因?yàn)榕鲎蔡l繁，程。即使能解也無用，因?yàn)榕鲎蔡l繁，運(yùn)動(dòng)情況瞬息萬變，運(yùn)動(dòng)情況瞬息萬變， 必須用統(tǒng)計(jì)的方法必須用統(tǒng)計(jì)的方法來研究。來研究。 統(tǒng)計(jì)的規(guī)律性統(tǒng)計(jì)的規(guī)律性 對于單個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)是無規(guī)則的，遵對于單個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)是無規(guī)則的，遵守牛頓定律，但對大量的分子則需用統(tǒng)計(jì)守牛頓定律，但對大量的分子則需用統(tǒng)計(jì)平均的方法。平均的方法。 對大量無規(guī)則的事件，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，滿對大量無規(guī)則的事件，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，滿足一定的規(guī)律性，事件的次數(shù)越多，規(guī)律足一定的規(guī)律性，事

3、件的次數(shù)越多，規(guī)律性也越強(qiáng)，用性也越強(qiáng)，用“概率概率”來表示。來表示?？偟氖录螖?shù)出現(xiàn)某一事件的次數(shù)iP定義定義: 某一事件某一事件 i 發(fā)生的概率發(fā)生的概率 Pi Ni - 事件事件 i 發(fā)生的發(fā)生的 次數(shù)次數(shù)N - 各種事件發(fā)生的各種事件發(fā)生的 總次數(shù)總次數(shù)NNPiNi lim例如：例如：投擲硬幣，有投擲硬幣，有2個(gè)面，開始幾次出個(gè)面，開始幾次出現(xiàn)哪一面朝上是無規(guī)現(xiàn)哪一面朝上是無規(guī)律的，但隨著投擲的律的，但隨著投擲的次數(shù)越多，出現(xiàn)某一次數(shù)越多，出現(xiàn)某一面的概率越接近二分面的概率越接近二分之一。之一。統(tǒng)計(jì)規(guī)律有以下幾個(gè)特點(diǎn)統(tǒng)計(jì)規(guī)律有以下幾個(gè)特點(diǎn):1. 對大量偶然事件整體所遵守的規(guī)律為統(tǒng)對大量

4、偶然事件整體所遵守的規(guī)律為統(tǒng)計(jì)規(guī)律。計(jì)規(guī)律。2.總是伴隨著漲落?？偸前殡S著漲落。 同樣對于分子的無規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)也可同樣對于分子的無規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)也可用統(tǒng)計(jì)平均的方法去找出其內(nèi)在的規(guī)律性。用統(tǒng)計(jì)平均的方法去找出其內(nèi)在的規(guī)律性。因此分子在各方向運(yùn)動(dòng)的概率是相同的，因此分子在各方向運(yùn)動(dòng)的概率是相同的，沒有哪個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)占優(yōu)勢。沒有哪個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)占優(yōu)勢。分子在分子在 x 方向的平均速度：方向的平均速度：NvvvvNxxxx21 由于分子沿由于分子沿 x 軸軸正向正向和和 x 軸軸負(fù)向負(fù)向的運(yùn)的運(yùn)動(dòng)概率是相同的，因此，在動(dòng)概率是相同的，因此，在 x 方向上分子方向上分子的平均速度為的平均速度為 0 。同樣有同樣有0 , 0zyvv分子速度在分子速度在x方向的方均值：方向的方均值：NvvvvNxxxx2222120NiixxNvv122同理，分子速度在同理，分子速度在y、z方向的方均值：方向的方均值：,122NiiyyNvvNiizzNvv122 由于分子在由于分子在x、y、z三個(gè)方向上沒有三個(gè)方向上沒有哪個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)占優(yōu)勢，所以，分子的三哪個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)占優(yōu)勢，所以，分子的三個(gè)速度方均值相等。個(gè)速度方均值相等。222zyxvvv由矢量合成法則，分子速度的方均值為：由矢量合成法則，分子速度的方均值為：2222zyxvvvv則