内容正文:
2020高中物理竞赛
热学篇C
气体动理论
分子的观点:宏观物质由大量不连续的微观粒子(分子或原子)组成
分子运动的观点:分子都在不停地作无规则的运动
一.气体动理论基本观点
分子力的观点:分子之间有相互作用力----引力和斥力
ro:平衡距离~10-10m
d:分子有效直径
----此时分子速率减为零
----此时合力为零
斥力
引力
合力
时分子力
可忽略
气体动理论
二.气体分子的特点
小:每个分子的直径约为10-10 m
多:标准状态下每摩尔气体约有61023个分子
快:标准状态下的平均速率约为每秒几百米
乱:杂乱无章、瞬息万变的运动
气体动理论
三.统计规律
伽尔顿板实验
小钉
等宽
狭槽
小球落在哪个槽是偶然事件
大量小球一个一个投入或一次投入,分布情况大致相同
气体动理论
说明:
某次测量值与统计平均值之间总有偏离----涨落(起伏)现象
构成整体偶然事件数量越大,涨落现象就越不明显
在一定的条件下,大量的偶然事件存在着一种必然规律性----统计规律
气体动理论律
1.概率
简写为
概率:在一定条件下,某偶然事件出现的可能性的大小
设 N为实验总次数,NA为事件A出现的次数,则
气体动理论
对n件事件:
----归一化条件
任一事件的几率满足
气体动理论
2.统计平均值
测量物理量M: M1、M2、Mn出现次数分别为N1、N2、Nn
M的算术平均值为
气体动理论
----统计平均值
N足够大:平均值 真实值
气体动理论
将分子看作为质点
分子间相互作用力除碰撞外可忽略不计
将小球看作是完全弹性小球
§8-1 理想气体的压强
一.理想气体的微观模型
每个分子处在容器空间内任一点的几率相同,任一点附近分子数密度均相等
每个分子向各个方向运动的几率相同,即气体分子的速度沿各个方向的分量的各种平均值相等
二.统计假设
如:
§8-1气体的压强公式
一秒内一个分子的多次碰撞给予 A1的冲量为
三.压强公式
一个分子与器壁A1碰撞给予A1 的冲量为
§8-1 气体的压强公式
N个分子一秒内给予A1的冲量为
§8-1 气体的压强公式
A1上的压强
§8-1 气体的压强公式
定义分子的平均平动动能为
则
§8-1 气体的压强公式
讨论:
对容器其它面的推算结果相同