氣體分子動(dòng)理論(2-2)

氣體分子動(dòng)理論（2－2）本課時(shí)主要內(nèi)容：（1）速率分布函數(shù)的物理意義。（2）麥克斯韋速率分布曲線的特征。（3）三種統(tǒng)計(jì)速率。（4）氣體分子的碰撞頻率和平均自由程。（5）分子內(nèi)的遷移現(xiàn)象和本質(zhì)。（6）范德瓦爾斯方程和V,P修正原因。2023/2/51一、速率分布函數(shù)的意義dN:速率處在(v---v+dv)間的分子數(shù)。dN/N:速率處在(v---v+dv)間的分子數(shù)(dN)占分子總數(shù)（N）的百分比。dN/(Ndv):在速率v附近單位速率區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的比率。稱之為速率分布函數(shù)f(v)。1、定義：2023/2/522、速率分布函數(shù)的歸一化條件：2023/2/53二、理想氣體的平衡態(tài)－－－麥克斯韋速率分布1、麥克斯韋速率分布函數(shù)（理想氣體的平衡態(tài)）2023/2/54f(v)Vv1v2vpvv+dv2023/2/55f(v)Vv1v2vpvv+dv2、麥克斯韋速率分布曲線（理想氣體的平衡態(tài)）分布曲線－－面積意義2023/2/56三、理想氣體的平衡態(tài)的三種速率1、最概然速率***在最概然速率處f(v)取最大值時(shí)。2023/2/572、（統(tǒng)計(jì)）平均速率2023/2/582023/2/593、方均根速率2023/2/510請判斷下列兩條實(shí)驗(yàn)曲線是否合理？（1）（2）（A）（1）合理（B）（2）合理（C）都不合理（D）都可能合理2023/2/5114、三種速率的大小關(guān)系2023/2/512麥克斯韋速率分布律的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證分析P.396,397,例7.5,例7.62023/2/513四、玻爾茲曼分布律玻爾茲曼因子1、玻爾茲曼分布和麥克斯韋分布的關(guān)系2023/2/514例：等溫氣壓公式的推導(dǎo)（自學(xué)）。2023/2/5152、能量量子化和玻爾茲曼因子（自學(xué)）2023/2/516五、氣體分子的碰撞頻率

和平均自由程2023/2/517氣體分子的碰撞頻率和平均自由程2023/2/518說明405頁例7.8說明：高速電子與低溫氣體的碰頻或自由程計(jì)算2023/2/519250C和1atm下一些氣體的參數(shù)氣體有效直徑(10-10m)平均自由程(10-8m)平均碰撞頻率(109hz)H22.7312.314.4He2.1819.06.6N23.746.507.3O23.577.146.1Ar3.965.806.9CO24.564.418.6空氣3.706.687.0HI3.507.463.02023/2/520六、氣體的輸運(yùn)現(xiàn)象1、熱傳導(dǎo)現(xiàn)象：分子熱運(yùn)動(dòng)能量的遷移。（溫度遷移，或動(dòng)能遷移）2023/2/5212、粘滯現(xiàn)象（內(nèi)摩擦現(xiàn)象）：氣體內(nèi)部分子定向動(dòng)量遷移。（速度遷移，或動(dòng)量遷移）2023/2/5223、擴(kuò)散現(xiàn)象：分子質(zhì)量的遷移(密度遷移）2023/2/523七、實(shí)際氣體的范德瓦爾斯方程范德瓦爾斯方程是理想氣體方程應(yīng)用于實(shí)際氣體的一種修正式.不同溫度下的氮?dú)馔粶囟认碌牟粴怏w2023/2/524V：氣體分子能到達(dá)的空間1、體積修正（實(shí)際氣體分子有大?。?023/2/5252、壓強(qiáng)修正（實(shí)際氣體分子有相互作用）一般壓強(qiáng)下,分子間的相互作用是引力2023/2/526范德瓦爾斯等溫線2023/2/527測試：兩瓶處于平衡態(tài)、溫度相同的理想氣體氫氣和氧氣，用細(xì)管將兩種氣體連通，最后達(dá)到新的平衡時(shí)。請判斷下列說法的正確的是：（A）混合前，氫氣的平均速率大于氧氣的平均速率，混合后，氫氣的平均速率等于氧氣的平均速率。（B）混合氣體的平均速率是混合前氫氣的平均速率和氧氣的平均速率之和的一半