教學(xué)課件 101氣體狀態(tài)方程教程

物理學(xué)的第三次大綜合

物理學(xué)的第三次大綜合是從熱學(xué)開始的，涉及到宏觀與微觀兩個層次.宏觀理論熱力學(xué)的兩大基本定律:第一定律,即能量守恒定律;第二定律,即熵增加定律.科學(xué)家進一步追根問底,企圖從分子和原子的微觀層次上來說明物理規(guī)律,氣體分子動理論應(yīng)運而生.

玻爾茲曼與吉布斯發(fā)展了經(jīng)典統(tǒng)計力學(xué).

熱力學(xué)與統(tǒng)計物理的發(fā)展,加強了物理學(xué)與化學(xué)的聯(lián)系,建立了物理化學(xué)這一門交叉科學(xué).物理學(xué)的第三次大綜合物理學(xué)的第三次大綜合是1研究對象

熱運動:構(gòu)成宏觀物體的大量微觀粒子的永不休止的無規(guī)運動.熱現(xiàn)象:與溫度有關(guān)的物理性質(zhì)的變化。單個分子—無序、具有偶然性、遵循力學(xué)規(guī)律.研究對象特征整體（大量分子）—服從統(tǒng)計規(guī)律.宏觀量：表示大量分子集體特征的物理量（可直接測量）,如等.

微觀量：描述個別分子運動狀態(tài)的物理量（不可直接測量），如分子的等.研究對象熱運動:構(gòu)成宏觀物體的大量2宏觀量微觀量統(tǒng)計平均研究方法1.

熱力學(xué)——宏觀描述

實驗經(jīng)驗總結(jié)，給出宏觀物體熱現(xiàn)象的規(guī)律，從能量觀點出發(fā)，分析研究物態(tài)變化過程中熱功轉(zhuǎn)換的關(guān)系和條件.

1）具有可靠性；

2）知其然而不知其所以然；

3）應(yīng)用宏觀參量.特點宏觀量微觀量統(tǒng)計平均研究方法1.熱力學(xué)——宏觀描述32.

氣體動理論——微觀描述

研究大量數(shù)目的熱運動的粒子系統(tǒng)，應(yīng)用模型假設(shè)和統(tǒng)計方法.兩種方法的關(guān)系氣體動理論熱力學(xué)相輔相成

1）揭示宏觀現(xiàn)象的本質(zhì)；

2）有局限性，與實際有偏差，不可任意推廣.特點2.氣體動理論——微觀描述研究大4§10.1氣體狀態(tài)方程溫度反映物體冷熱程度的物理量，其高低反映內(nèi)部分子熱運動的劇烈程度。熱力學(xué)溫標(biāo)(T:K)與攝氏溫標(biāo)(t:℃)：

t=T-273.15體積

V

氣體分子所能到達的空間。1dm3=1L壓強

P氣體分子垂直作用于器壁單位面積上的力，是大量氣體分子與器壁碰撞的宏觀表現(xiàn)。760mmHg=1.01105Pa。

1.氣體狀態(tài)參量一理想氣體狀態(tài)方程§10.1氣體狀態(tài)方程溫度反映物體冷熱程度的物理量，其高低52.狀態(tài)變化的過程(2)非靜態(tài)過程：(1)過程：

熱力學(xué)系統(tǒng)（大量微觀粒子組成的氣體、固體、液體）狀態(tài)隨時間變化的過程。

系統(tǒng)從平衡態(tài)1到平衡態(tài)2，經(jīng)過一個過程,平衡態(tài)1必首先被破壞，系統(tǒng)變?yōu)榉瞧胶鈶B(tài)，從非平衡態(tài)到新的平衡態(tài)所需的時間為弛豫時間。非靜態(tài)過程：當(dāng)系統(tǒng)宏觀變化比弛豫更快時，這個過程中每一狀態(tài)都是非平衡態(tài)。

§10.1理想氣體狀態(tài)方程過程62.狀態(tài)變化的過程(2)非靜態(tài)過程：(1)過程：(3)準(zhǔn)靜態(tài)過程：

當(dāng)系統(tǒng)弛豫比宏觀變化快得多時，這個過程中每一狀態(tài)都可近似看作平衡態(tài)，該過程就可認(rèn)為是準(zhǔn)靜態(tài)過程。

在過程中每一時刻，系統(tǒng)都處于平衡態(tài)，這是一種理想過程。u例如：外界對系統(tǒng)做功，過程無限緩慢，無摩擦。

非平衡態(tài)到平衡態(tài)的過渡時間，即弛豫時間，約10-3秒，如果實際壓縮一次所用時間為1秒，就可以說是準(zhǔn)靜態(tài)過程。外界壓強總比系統(tǒng)壓強大一小量△P，就可以緩慢壓縮?！?0.1理想氣體狀態(tài)方程過程7(3)準(zhǔn)靜態(tài)過程：當(dāng)系統(tǒng)弛豫比宏觀變化快得多時，這個§10.1理想氣體狀態(tài)方程3氣體的實驗規(guī)律玻意耳—馬略特定律：一定質(zhì)量的氣體，在溫度保持不變時，它的壓強與體積成反比。

蓋—呂薩克定律：一定質(zhì)量的氣體，當(dāng)壓強保持不變時，它的體積隨溫度線性地變化。

查理定律：一定質(zhì)量的氣體，當(dāng)體積保持不變時，它的壓強隨溫度線性地變化。過程8§10.1理想氣體狀態(tài)方程3氣體的實驗規(guī)律玻意耳—馬略（1）理想氣體狀態(tài)方程的第一種形式

4理想氣體物態(tài)方程§10.1理想氣體狀態(tài)方程（1）理想氣體狀態(tài)方程的第一種形式4理想氣體物態(tài)方程§9（2）理想氣體狀態(tài)方程的第二種形式§10.1理想氣體狀態(tài)方程（2）理想氣體狀態(tài)方程的第二種形式§10.1理想氣體狀態(tài)方10§10.1理想氣體狀態(tài)方程在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1摩爾的理想氣體所占的體積(稱為摩爾體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1摩爾的理想氣體所占的體積(稱為摩爾體積是一個普適恒量，稱為普適氣體常量?！?0.1理想氣體狀態(tài)方程在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1摩11（3）理想氣體狀態(tài)方程的第三種形式§10.1理想氣體狀態(tài)方程（3）理想氣體狀態(tài)方程的第三種形式§10.1理想氣體狀態(tài)方12?！R定律PV=constant蓋—呂薩克定律V/T=constant查理定律P/T=constantT不變P不變V不變克拉伯龍方程PV=nRTPV/T=Rn=1mol§10.1理想氣體狀態(tài)方程?！R定律蓋—呂薩克定律查理定律T不變P不變V不變克拉伯龍方13P0V等溫線

根據(jù)狀態(tài)方程，系統(tǒng)的壓強、體積、溫度中任兩個量一定，就可確定系統(tǒng)的狀態(tài)，因此常用P-V圖中的一條曲線來表示系統(tǒng)的準(zhǔn)靜態(tài)過程，曲線上任一點都表示氣體的一個平衡態(tài)，這種圖叫狀態(tài)圖?！?0.1理想氣體狀態(tài)方程P0V等溫線根據(jù)狀態(tài)方程，系統(tǒng)的壓強、體積、溫度中任兩個14例1

某種柴油機的氣缸容積為0.82710-3m3。設(shè)壓縮前其中空氣的溫度47oC，壓強為8.5104Pa。當(dāng)活塞急劇上升時可把空氣壓縮到原體積的1/17，使壓強增加到2106Pa，求這時空氣的溫度。若把柴油噴入氣缸，將會發(fā)生怎樣的情況？（假設(shè)空氣可看作理想氣體。）解:

本題只需考慮空氣的初狀態(tài)和末狀態(tài)，并且把空氣作為理想氣體。我們有§10.1理想氣體狀態(tài)方程例1某種柴油機的氣缸容積為0.82715

這一溫度已超過柴油的燃點，所以柴油噴入氣缸時就會立即燃燒，發(fā)生爆炸推動活塞做功。已知

p1=8.5104Pa,p2=4.2106Pa,

T1=273K+47K=320K§10.1理想氣體狀態(tài)方程所以這一溫度已超過柴油的燃點，所以柴油噴入氣缸時就會立即16求得容器的容積V為例2

容器內(nèi)裝有氧氣，質(zhì)量為0.10kg，壓強為10105Pa，溫度為470C。因為容器漏氣，經(jīng)過若干時間后，壓強降到原來的5/8，溫度降到270C。問：(1)容器的容積有多大？(2)漏去了多少氧氣？解(1)根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，§10.1理想氣體狀態(tài)方程求得容器的容積V為例2容器內(nèi)裝17所以漏去的氧氣的質(zhì)量為若漏氣若干時間之后，壓強減小到p，溫度降到T’。如果用M表示容器中剩余的氧氣的質(zhì)量，從狀態(tài)方程求得§10.1理想氣體狀態(tài)方程所以漏去的氧氣的質(zhì)量為若漏氣若干時間之后，壓強減小到p18

1）分子可視為質(zhì)點；

線度間距;

2）除碰撞瞬間,分子間無相互作用力；1.理想氣體的微觀模型4）分子的運動遵從經(jīng)典力學(xué)的規(guī)律.3）彈性質(zhì)點（碰撞均為完全彈性碰撞）；二理想氣體的壓強§10.1理想氣體狀態(tài)方程1）分子可視為質(zhì)點；線度2）除碰撞瞬間192）分子各方向運動概率均等分子運動速度熱動平衡的統(tǒng)計規(guī)律（平衡態(tài)）1）分子按位置的分布是均勻的大量分子對器壁碰撞的總效果：恒定的、持續(xù)的力的作用.單個分子對器壁碰撞特性:偶然性、不連續(xù)性.§10.1理想氣體狀態(tài)方程2）分子各方向運動概率均等分子運動速度熱動平衡的統(tǒng)計規(guī)律（20各方向運動概率均等

方向速度平方的平均值各方向運動概率均等2）分子各方向運動概率均等分子運動速度§10.1理想氣體狀態(tài)方程各方向運動概率均等方向速度平方的平均值各方向運動概21設(shè)邊長分別為x、y

及z的長方體中有

N

個全同的質(zhì)量為m

的氣體分子，計算壁面所受壓強.2.理想氣體壓強公式§10.1理想氣體狀態(tài)方程設(shè)邊長分別為x、y及z的長方體中有22分子施于器壁的沖量單個分子單位時間施于器壁的沖量x方向動量變化兩次碰撞間隔時間單位時間碰撞次數(shù)

單個分子遵循力學(xué)規(guī)律§10.1理想氣體狀態(tài)方程分子施于器壁的沖量單個分子單位時間施于器壁的沖量x方向動量23單位時間N個粒子對器壁總沖量

大量分子總效應(yīng)單個分子單位時間施于器壁的沖量器壁所受平均沖力§10.1理想氣體狀態(tài)方程單位時間N個粒子對器壁總沖量大量24氣體壓強統(tǒng)計規(guī)律分子平均平動動能器壁所受平均沖力§10.1理想氣體狀態(tài)方程氣體壓強統(tǒng)計規(guī)律分子平均平動動能器壁所受平均沖力25

統(tǒng)計關(guān)系式壓強的物理意義宏觀可測量量微觀量的統(tǒng)計平均值壓強是大量分子對時間、對面積的統(tǒng)計平均結(jié)果.分子平均平動動能§10.1理想氣體狀態(tài)方程統(tǒng)計關(guān)系式壓強的物理意義宏觀可測量量微觀量的統(tǒng)計平均值26玻爾茲曼常數(shù)宏觀可測量量理想氣體壓強公式理想氣體狀態(tài)方程微觀量的統(tǒng)計平均值分子平均平動動能

三溫度的微觀意義

§10.1理想氣體狀態(tài)方程玻爾茲曼常數(shù)宏觀可測量量理想氣體壓強公式理想氣體狀態(tài)方程微觀27溫度T的物理意義3）在同一溫度下，各種氣體分子平均平動動能均相等。1）溫度是分子平均平動動能的量度（反映熱運動的劇烈程度）.

熱運動與宏觀運動的區(qū)別：溫度所反映的是分子的無規(guī)則運動，它和物體的整體運動無關(guān)，物體的整體運動是其中所有分子的一種有規(guī)則運動的表現(xiàn).注意2）溫度是大量分子的集體表現(xiàn)，個別分子無意義.§10.1理想氣體狀態(tài)方程溫度T的物理意義3）在同一溫度下，各種氣體28（A）溫度相同、壓強相同。（B）溫度、壓強都不同。（C）溫度相同，但氦氣的壓強大于氮氣的壓強.（D）溫度相同，但氦氣的壓強小于氮氣的壓強.解

一瓶氦氣和一瓶氮氣密度相同，分子平均平動動能相同，而且它們都處于平衡狀態(tài)，則它們討論§10.1理想氣體狀態(tài)方程（A）溫度相同、壓強相同。解一瓶氦氣和一瓶氮29

例

理想氣體體積為V，壓強為p，溫度為T,一個分子的質(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§10.1理想氣體狀態(tài)方程例理想氣體體積為V，壓強為p30例3

一容器內(nèi)裝有氣體，溫度為270C問:（1）壓強為1.013105Pa時，在1m3中有多少個分子；

（2）在高真空時，壓強為1.3310-5Pa,

在1m3中有多少個分子?可以看到，兩者相差1010倍解（1）按公式p=nkT可知§10.1理想氣體狀態(tài)方程例3一容器內(nèi)裝有氣體，溫度為270C可以看31例4設(shè)（1）在溫度t=10000C時，（2）在溫度t=00C時，（3）在溫度t=-1500C時求氮氣分子的平均平動動能和方均根速率。（2）同理在溫度t=00C時解（1）在溫度

t=10000C時§10.1理想氣體狀態(tài)方程例4設(shè)（1）在溫度t=10000C時，（32（3）在溫度t=-1500C時§10.1理想氣體狀態(tài)方程（3）在溫度t=-1500C時§10.1理想氣體狀態(tài)方程33例5（2）氧氣分子的質(zhì)量：（3）分子平均平動動能：（1）由可得到單位體積內(nèi)的分子數(shù)：一容器內(nèi)貯有氧氣，其壓強，溫度℃，求（1）單位體積內(nèi)的分子數(shù)；（2）氧分子的質(zhì)量（3）分子的平均平動動能。解：壓強不太大，溫度不太低，可視為理想氣體?！?0.1理想氣體狀態(tài)方程例34例5（2）氧氣分子的質(zhì)量：（3）分子平均平動動能：（1）由物理學(xué)的第三次大綜合

物理學(xué)的第三次大綜合是從熱學(xué)開始的，涉及到宏觀與微觀兩個層次.宏觀理論熱力學(xué)的兩大基本定律:第一定律,即能量守恒定律;第二定律,即熵增加定律.科學(xué)家進一步追根問底,企圖從分子和原子的微觀層次上來說明物理規(guī)律,氣體分子動理論應(yīng)運而生.

玻爾茲曼與吉布斯發(fā)展了經(jīng)典統(tǒng)計力學(xué).

熱力學(xué)與統(tǒng)計物理的發(fā)展,加強了物理學(xué)與化學(xué)的聯(lián)系,建立了物理化學(xué)這一門交叉科學(xué).物理學(xué)的第三次大綜合物理學(xué)的第三次大綜合是35研究對象

熱運動:構(gòu)成宏觀物體的大量微觀粒子的永不休止的無規(guī)運動.熱現(xiàn)象:與溫度有關(guān)的物理性質(zhì)的變化。單個分子—無序、具有偶然性、遵循力學(xué)規(guī)律.研究對象特征整體（大量分子）—服從統(tǒng)計規(guī)律.宏觀量：表示大量分子集體特征的物理量（可直接測量）,如等.

微觀量：描述個別分子運動狀態(tài)的物理量（不可直接測量），如分子的等.研究對象熱運動:構(gòu)成宏觀物體的大量36宏觀量微觀量統(tǒng)計平均研究方法1.

熱力學(xué)——宏觀描述

實驗經(jīng)驗總結(jié)，給出宏觀物體熱現(xiàn)象的規(guī)律，從能量觀點出發(fā)，分析研究物態(tài)變化過程中熱功轉(zhuǎn)換的關(guān)系和條件.

1）具有可靠性；

2）知其然而不知其所以然；

3）應(yīng)用宏觀參量.特點宏觀量微觀量統(tǒng)計平均研究方法1.熱力學(xué)——宏觀描述372.

氣體動理論——微觀描述

研究大量數(shù)目的熱運動的粒子系統(tǒng)，應(yīng)用模型假設(shè)和統(tǒng)計方法.兩種方法的關(guān)系氣體動理論熱力學(xué)相輔相成

1）揭示宏觀現(xiàn)象的本質(zhì)；

2）有局限性，與實際有偏差，不可任意推廣.特點2.氣體動理論——微觀描述研究大38§10.1氣體狀態(tài)方程溫度反映物體冷熱程度的物理量，其高低反映內(nèi)部分子熱運動的劇烈程度。熱力學(xué)溫標(biāo)(T:K)與攝氏溫標(biāo)(t:℃)：

t=T-273.15體積

V

氣體分子所能到達的空間。1dm3=1L壓強

P氣體分子垂直作用于器壁單位面積上的力，是大量氣體分子與器壁碰撞的宏觀表現(xiàn)。760mmHg=1.01105Pa。

1.氣體狀態(tài)參量一理想氣體狀態(tài)方程§10.1氣體狀態(tài)方程溫度反映物體冷熱程度的物理量，其高低392.狀態(tài)變化的過程(2)非靜態(tài)過程：(1)過程：

熱力學(xué)系統(tǒng)（大量微觀粒子組成的氣體、固體、液體）狀態(tài)隨時間變化的過程。

系統(tǒng)從平衡態(tài)1到平衡態(tài)2，經(jīng)過一個過程,平衡態(tài)1必首先被破壞，系統(tǒng)變?yōu)榉瞧胶鈶B(tài)，從非平衡態(tài)到新的平衡態(tài)所需的時間為弛豫時間。非靜態(tài)過程：當(dāng)系統(tǒng)宏觀變化比弛豫更快時，這個過程中每一狀態(tài)都是非平衡態(tài)。

§10.1理想氣體狀態(tài)方程過程402.狀態(tài)變化的過程(2)非靜態(tài)過程：(1)過程：(3)準(zhǔn)靜態(tài)過程：

當(dāng)系統(tǒng)弛豫比宏觀變化快得多時，這個過程中每一狀態(tài)都可近似看作平衡態(tài)，該過程就可認(rèn)為是準(zhǔn)靜態(tài)過程。

在過程中每一時刻，系統(tǒng)都處于平衡態(tài)，這是一種理想過程。u例如：外界對系統(tǒng)做功，過程無限緩慢，無摩擦。

非平衡態(tài)到平衡態(tài)的過渡時間，即弛豫時間，約10-3秒，如果實際壓縮一次所用時間為1秒，就可以說是準(zhǔn)靜態(tài)過程。外界壓強總比系統(tǒng)壓強大一小量△P，就可以緩慢壓縮。§10.1理想氣體狀態(tài)方程過程41(3)準(zhǔn)靜態(tài)過程：當(dāng)系統(tǒng)弛豫比宏觀變化快得多時，這個§10.1理想氣體狀態(tài)方程3氣體的實驗規(guī)律玻意耳—馬略特定律：一定質(zhì)量的氣體，在溫度保持不變時，它的壓強與體積成反比。

蓋—呂薩克定律：一定質(zhì)量的氣體，當(dāng)壓強保持不變時，它的體積隨溫度線性地變化。

查理定律：一定質(zhì)量的氣體，當(dāng)體積保持不變時，它的壓強隨溫度線性地變化。過程42§10.1理想氣體狀態(tài)方程3氣體的實驗規(guī)律玻意耳—馬略（1）理想氣體狀態(tài)方程的第一種形式

4理想氣體物態(tài)方程§10.1理想氣體狀態(tài)方程（1）理想氣體狀態(tài)方程的第一種形式4理想氣體物態(tài)方程§43（2）理想氣體狀態(tài)方程的第二種形式§10.1理想氣體狀態(tài)方程（2）理想氣體狀態(tài)方程的第二種形式§10.1理想氣體狀態(tài)方44§10.1理想氣體狀態(tài)方程在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1摩爾的理想氣體所占的體積(稱為摩爾體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1摩爾的理想氣體所占的體積(稱為摩爾體積是一個普適恒量，稱為普適氣體常量?！?0.1理想氣體狀態(tài)方程在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1摩45（3）理想氣體狀態(tài)方程的第三種形式§10.1理想氣體狀態(tài)方程（3）理想氣體狀態(tài)方程的第三種形式§10.1理想氣體狀態(tài)方46?！R定律PV=constant蓋—呂薩克定律V/T=constant查理定律P/T=constantT不變P不變V不變克拉伯龍方程PV=nRTPV/T=Rn=1mol§10.1理想氣體狀態(tài)方程?！R定律蓋—呂薩克定律查理定律T不變P不變V不變克拉伯龍方47P0V等溫線

根據(jù)狀態(tài)方程，系統(tǒng)的壓強、體積、溫度中任兩個量一定，就可確定系統(tǒng)的狀態(tài)，因此常用P-V圖中的一條曲線來表示系統(tǒng)的準(zhǔn)靜態(tài)過程，曲線上任一點都表示氣體的一個平衡態(tài)，這種圖叫狀態(tài)圖?！?0.1理想氣體狀態(tài)方程P0V等溫線根據(jù)狀態(tài)方程，系統(tǒng)的壓強、體積、溫度中任兩個48例1

某種柴油機的氣缸容積為0.82710-3m3。設(shè)壓縮前其中空氣的溫度47oC，壓強為8.5104Pa。當(dāng)活塞急劇上升時可把空氣壓縮到原體積的1/17，使壓強增加到2106Pa，求這時空氣的溫度。若把柴油噴入氣缸，將會發(fā)生怎樣的情況？（假設(shè)空氣可看作理想氣體。）解:

本題只需考慮空氣的初狀態(tài)和末狀態(tài)，并且把空氣作為理想氣體。我們有§10.1理想氣體狀態(tài)方程例1某種柴油機的氣缸容積為0.82749

這一溫度已超過柴油的燃點，所以柴油噴入氣缸時就會立即燃燒，發(fā)生爆炸推動活塞做功。已知

p1=8.5104Pa,p2=4.2106Pa,

T1=273K+47K=320K§10.1理想氣體狀態(tài)方程所以這一溫度已超過柴油的燃點，所以柴油噴入氣缸時就會立即50求得容器的容積V為例2

容器內(nèi)裝有氧氣，質(zhì)量為0.10kg，壓強為10105Pa，溫度為470C。因為容器漏氣，經(jīng)過若干時間后，壓強降到原來的5/8，溫度降到270C。問：(1)容器的容積有多大？(2)漏去了多少氧氣？解(1)根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，§10.1理想氣體狀態(tài)方程求得容器的容積V為例2容器內(nèi)裝51所以漏去的氧氣的質(zhì)量為若漏氣若干時間之后，壓強減小到p，溫度降到T’。如果用M表示容器中剩余的氧氣的質(zhì)量，從狀態(tài)方程求得§10.1理想氣體狀態(tài)方程所以漏去的氧氣的質(zhì)量為若漏氣若干時間之后，壓強減小到p52

1）分子可視為質(zhì)點；

線度間距;

2）除碰撞瞬間,分子間無相互作用力；1.理想氣體的微觀模型4）分子的運動遵從經(jīng)典力學(xué)的規(guī)律.3）彈性質(zhì)點（碰撞均為完全彈性碰撞）；二理想氣體的壓強§10.1理想氣體狀態(tài)方程1）分子可視為質(zhì)點；線度2）除碰撞瞬間532）分子各方向運動概率均等分子運動速度熱動平衡的統(tǒng)計規(guī)律（平衡態(tài)）1）分子按位置的分布是均勻的大量分子對器壁碰撞的總效果：恒定的、持續(xù)的力的作用.單個分子對器壁碰撞特性:偶然性、不連續(xù)性.§10.1理想氣體狀態(tài)方程2）分子各方向運動概率均等分子運動速度熱動平衡的統(tǒng)計規(guī)律（54各方向運動概率均等

方向速度平方的平均值各方向運動概率均等2）分子各方向運動概率均等分子運動速度§10.1理想氣體狀態(tài)方程各方向運動概率均等方向速度平方的平均值各方向運動概55設(shè)邊長分別為x、y

及z的長方體中有

N

個全同的質(zhì)量為m

的氣體分子，計算壁面所受壓強.2.理想氣體壓強公式§10.1理想氣體狀態(tài)方程設(shè)邊長分別為x、y及z的長方體中有56分子施于器壁的沖量單個分子單位時間施于器壁的沖量x方向動量變化兩次碰撞間隔時間單位時間碰撞次數(shù)

單個分子遵循力學(xué)規(guī)律§10.1理想氣體狀態(tài)方程分子施于器壁的沖量單個分子單位時間施于器壁的沖量x方向動量57單位時間N個粒子對器壁總沖量

大量分子總效應(yīng)單個分子單位時間施于器壁的沖量器壁所受平均沖力§10.1理想氣體狀態(tài)方程單位時間N個粒子對器壁總沖量大量58氣體壓強統(tǒng)計規(guī)律分子平均平動動能器壁所受平均沖力§10.1理想氣體狀態(tài)方程氣體壓強統(tǒng)計規(guī)律分子平均平動動能器壁所受平均沖力59

統(tǒng)計關(guān)系式壓強的物理意義宏觀可測量量微觀量的統(tǒng)計平均值壓強是大量分子對時間、對面積的統(tǒng)計平均結(jié)果.分子平均平動動能§10.1理想氣體狀態(tài)方程統(tǒng)計關(guān)系式壓強的物理意義宏觀可測量量微觀量的統(tǒng)計平均值60玻爾茲曼常數(shù)宏觀可測量量理想氣體壓強公式理想氣體狀態(tài)方程微觀量的統(tǒng)計平均值分子平均平動動能

三溫度的微觀意義

§10.1理想氣體狀態(tài)方程玻爾茲曼常數(shù)宏觀可測量量理想氣體壓強公式理想氣體狀態(tài)方程微觀61溫度T的物理意義3）在同一溫度下，各種氣體分子平均平動動能均相等。1）溫度是分子平均平動動能的量度（反映熱運動的劇烈程度）.

熱運動與宏觀運動的區(qū)別：溫度所反映的是分子的無規(guī)則運動，它和物體的整體運動無關(guān)，物體的整體運動是其中所有分子的一種有規(guī)則運動的表現(xiàn).注意2）溫度是大量分子的集體表現(xiàn)，個別分子無意義.§10.1理想氣體狀態(tài)方程溫度T的物理意義3）在同一溫度下，各種氣體62（A）溫度相同、