能量均分定理理想气体内能.ppt

《能量均分定理理想气体内能.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、物态方程（已讨论）压强公式（已讨论）理想气体理想气体内能能均分定理★最概然速率方均根速率★★麦氏速率分布定律★分子平均碰撞次数分子平均自由程平均速率★温度微观本质平均平动动能★1一自由度单原子分子平均能量12-5能量均分定理理想气体内能2刚性双原子分子分子平均平动动能分子平均转动动能12-5能量均分定理理想气体内能3非刚性双原子分子分子平均平动动能分子平均转动动能分子平均振动能量叫约化质量12-5能量均分定理理想气体内能4自由度分子能量中独立的速度和坐标的二次方项数目叫做分子能量自由度的数目,简称自由度，用符号表示.自由度数目平动转动振动12-5能量均分定理理想气体内能5刚性分子能量自由度

2、单原子分子303双原子分子325多原子分子336分子自由度平动转动总12-5能量均分定理理想气体内能6二能量均分定理（玻耳兹曼假设）气体处于平衡态时，分子任何一个自由度的平均能量都相等，均为，这就是能量按自由度均分定理.分子的平均能量12-5能量均分定理理想气体内能7三理想气体的内能理想气体的内能：分子动能和分子内原子间的势能之和.1mol理想气体的内能理想气体的内能理想气体内能变化12-5能量均分定理理想气体内能8一容器内某理想气体的温度为273K，密度为ρ=1.25g/m3，压强为p=1.0×10-3atm(1)气体的摩尔质量，是何种气体？(2)气体分子的平均平动动能和平均转动动能？(

3、3)单位体积内气体分子的总平动动能？(4)设该气体有0.3mol，气体的内能？例求由结果可知，这是N2或CO气体。解(1)由，有9(2)平均平动动能和平均转动动能为(3)单位体积内气体分子的总平动动能为(4)由气体的内能公式，有10实验装置一测定气体分子速率分布的实验金属蒸气显示屏狭缝接抽气泵12-6麦克斯韦气体分子速率分布律11分子速率分布图:分子总数:间的分子数.表示速率在区间的分子数占总数的百分比.12-6麦克斯韦气体分子速率分布律12分布函数分布在不同速率区间内的相对分子数不相同分布在给定速率区间内的相对分子数完全确定12-6麦克斯韦气体分子速率分布律13表示速率在区间的分子数占总

4、分子数的百分比.物理意义表示在温度为的平衡状态下，速率在附近单位速率区间的分子数占总数的百分比.的物理意义：12-6麦克斯韦气体分子速率分布律14速率在内的分子数速率在区间的分子数速率位于区间的分子数占总数的百分比速率在内的相对分子数整个曲线下的面积是归一的12-6麦克斯韦气体分子速率分布律15说明下列各量的物理意义：12-6麦克斯韦气体分子速率分布律16——分布在速率v附近v~v+dv速率区间内的分子数。——单位体积内分子速率分布在速率v附近v~v+dv速率区间内的分子数。解：——分布在速率v附近v~v+dv速率区间内的分子数占总分子数的比率。12-6麦克斯韦气体分子速率分布律17——分

5、布在有限速率区间v1~v2内的分子数占总分子数的比率。——分布在有限速率区间v1~v2内的分子数。——分布在0～∞速率区间内的分子数占总分子数的比率。（归一化条件）——v2的平均值。12-6麦克斯韦气体分子速率分布律18麦氏分布函数二麦克斯韦气体分子速率分布定律速率分布曲线图12-6麦克斯韦气体分子速率分布律19三三种统计速率（1）最概然速率根据分布函数求得12-6麦克斯韦气体分子速率分布律20气体在一定温度下分布在最概然速率附近单位速率间隔内的相对分子数最多.物理意义12-6麦克斯韦气体分子速率分布律21（2）平均速率12-6麦克斯韦气体分子速率分布律22（3）方均根速率12-6麦克斯韦

6、气体分子速率分布律23三种速率的比较12-6麦克斯韦气体分子速率分布律24同一温度下不同气体的速率分布N2分子在不同温度下的速率分布12-6麦克斯韦气体分子速率分布律25T(1)一般三种速率用途各不相同讨论分子的碰撞次数用说明讨论分子的平均平动动能用讨论速率分布一般用f(v)vO···26（1）（2）1已知分子数，分子质量，分布函数.求（1）速率在间的分子数；（2）速率在间所有分子动能之和.解讨论12-6麦克斯韦气体分子速率分布律273如图示两条曲线分别表示氢气和氧气在同一温度下的麦克斯韦速率分布曲线，从图上数据求出两气体最概然速率.200012-6麦克斯韦气体分子速率分布律28解12-6

7、麦克斯韦气体分子速率分布律29氦气的速率分布曲线如图所示.解例求(2)氢气在该温度时的最概然速率和方均根速率O(1)试在图上画出同温度下氢气的速率分布曲线的大致情况，(2)30有N个粒子，其速率分布函数为(1)作速率分布曲线并求常数a(2)速率大于v0和速率小于v0的粒子数解例求(1)由归一化条件得O31(2)因为速率分布曲线下的面积代表一定速率区间内的分与总分子数的比率，所以因此，v>v0的分子数为(2N/3)同理v<