《气体分子动理论》PPT课件

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1、大学物理（2）主讲教师庞绍芳职称讲师联系方式pangshaofang@126.com新学期新起点希望大家取得好成绩2作业：统一作业，每章一套题答疑时间：周三9：00——10：00答疑地点：实验楼321考试分值分配：平时成绩（考勤、作业等）10%期中成绩（学期中旬）20%期末成绩70%3本学期大学物理的主要内容：机械振动与机械波波动光学量子物理基础热学上册上册下册下册4八、参考书目《新概念物理教程》（一套五册），赵凯华，罗蔚茵《普通物理学》（一套五册），程守洙，江之永主编《新编基础物理学》（上、下），科学出版社王少杰著《物理学教程》（上、下），高等教育

2、出版社，马文蔚《大学物理》（上、下），西安交通大学出版社，吴百诗著《大学物理导学与导考》，陕西科技出版社，常琳著………5热学6目录概述第7章气体分子动理论第8章热力学基础7一、热学的研究对象和内容▲对象：宏观物体（大量分子原子系统）或物体系—热力学系统。外界系统外界▲内容：与热现象有关的性质和规律。概述8二、描述方法1.宏观描述------从整体上描述系统的状态和属性。宏观量：一般可以直接测量。如P、V、T等2.微观描述------描述系统内微观粒子的运动状态。微观量：一般不能直接测量。如分子的质量m、速度v等宏观量是相应的微观量的统计平均值宏观量是大量

3、粒子运动的集体表现91.热力学—宏观理论从宏观的实验规律出发系统的各种宏观性质之间的联系优点：可靠、普遍。缺点：未揭示微观本质2.统计物理—微观理论（初级理论为气体动理论)物质的微观结构+统计方法优点:揭示热现象的微观本质缺点:受模型局限,普遍性较差普通物理的任务:热现象的基础知识三、研究热现象的两大分支宏观法与微观法相辅相成10气体动理论：微观理论，运用统计方法建立宏观量与相应微观量平均值之间的关系热力学：宏观理论，从能量观点出发，研究热现象的宏观规律11第7章气体动理论12（回顾与理解）分子热运动分子的观点：宏观物质由大量不连续的微观粒子(分子或原

4、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13斥力引力合力ro：平衡距离~10-10md：分子有效直径----此时分子速率减为零----此时合力为零时分子力可忽略14二.气体分子的特点小：每个分子的直径约为10-10m多：标准状态下每摩尔气体约有61023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15三.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16说明：某次测量值与统计平均值之

5、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，大量的偶然事件在整体上存在着一种必然规律性----统计规律17统计规律的特点1、它不是描述个别粒子个别性质，而是描述大量粒子的综合性质，2、统计规律是确定的不变的，不是说既可以这样，又可以那样的。3、统计规律必然会伴随着涨落现象。正因为统计规律是大量粒子表现出来的综合行为。18四.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19对n件事件：----归一化条件任一事件的几率满足202.统计平均值测量物理量M

6、:M1、M2、Mn出现次数分别为N1、N2、NnM的算术平均值为21----统计平均值N足够大：平均值真实值22§7.1热力学系统　平衡态　状态参量一.热力学系统外界:系统以外的物体系统与外界可以有相互作用例如：热传递、质量交换等系统•系统的分类开放系统封闭系统孤立系统热力学所研究的具体对象，简称系统。23二.平衡态平衡态:在不受外界影响的条件下，系统的宏观性质不随时间改变的状态。气体真空平衡态*平衡态在P-V图上对应一个点（P、V、T）注意：1.平衡态是理想状态3.不受外界的影响—孤立系统，与稳态不同2.动态平衡24三.状态参量压强—P：气体施加于

7、器壁的正压力1Pa=1N/m2,1atm=1.01325105Pa体积—V：气体分子能自由活动的空间温度—T：热物理学的状态量，反映物体的冷热程度K1.状态参量：描写系统平衡态的变量A、B两系统用绝热板隔开各自达到平衡态2.热平衡25A、B两系统用传热板隔开两系统各自的平衡态被破坏，最后达到共同的新的平衡状态——热平衡3.热力学第零定律设A和B、A和C分别达到热平衡，则B和C一定达到热平衡。ABABABCABC261.温度与温标处于热平衡的物体应具有由一个共同的物理量所决定的宏观性质——温度温标——温度的数值表示法华氏温标:1714年荷兰华伦海特,以水

8、结冰的温度为32oF,水沸腾的温度为212oF摄氏温标:1742年瑞典天文学家摄