内容正文:
第 九 章
气体的基本性质
基 本 要 求
了解气体分子热运动的物理图象,理解理想气体的压强
公式和温度公式,通过推导气体压强公式,了解从提出
模型、进行统计平均、建立宏观量与微观量的联系到阐
明宏观量的微观量本质的思想和方法。
能从宏观和统计意义上理解压强、温度、内能等概念,
了解系统的宏观性质是微观运动的统计表现。
了解麦克斯韦速率分布律及速率分布函数和 速率分布曲线
的物理意义,了解气体分子热运动的算术平均速率、方均
根速率。
三 了解气体分子平均碰撞频率和平均自由程
热运动的研究方法:
1.宏观法. 最基本的实验规律逻辑推理(运用数学)
------称为热力学(thermodynamics)
优点:可靠、普遍。 缺点:未揭示微观本质。
2.微观法. 物质的微观结构 + 统计方法
------称为统计物理学(statistical physics)
其初级理论称为气体分子运动论(气体动理论)
优点:揭示了热现象的微观本质。
缺点:可靠性、普遍性差。
热运动(thermal motion):
微观粒子永恒的杂乱无章的运动。
一、气体分子的状况
1、宏观物质是由大量不连续的微观粒子---分子(或原子)组成的多粒子体系。
一摩尔的任何物质的分子数都相同
2、分子都在永不停息地作杂乱无规则的热运动
3、分子间存在相互作用力(分子力)
§9-1 气体动理论和 理想气体模型
分子间既有引力作用
又有斥力作用
平衡位置
斥力起主要作用
引力起主要作用
R—分子有效作用半径 102Å
v12=0
r
v12
分子有效直径 Å
d
二、理想气体的微观模型
理想气体的分子可视为弹性的、自由运动的质点。
4 统计假说
分子本身的大小比起它们之间的平均距离可忽略不计。 (分子可看作质点)
1
2
除碰撞外,分子之间的作用力可忽略不计。
3
分子间的碰撞是完全弹性的。
箱子假想分成两相同体积的部分,达到平衡时,两侧粒子有的穿越界线,但两侧粒子数相同。
粒子数是宏观量
平衡态(equilibrium s