大学物理B下---气体动理论总结.ppt

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1、基本内容热学1、平衡态、温度、状态方程。理想气体模型，理想气体压强公式、压强公式的物理意义；2、温度的统计解释、方均根速率、自由度、能量均分定理、理想气体的内能；3、麦克斯韦速率分布函数、麦克斯韦速率分布曲线、应用麦克斯韦速率分布函数求统计平均值。练习册习题24，25，26形式1形式21、理想气体的状态方程2、统计平均值的计算公式3、理想气体压强公式分子平均平动动能内容提要4、温度的统计解释微观量的统计平均值宏观可测量量例理想气体体积为V，压强为p，温度为T,一个分子的质量为m，k为玻尔兹曼常量，R为摩尔气体常量，则该理想气体的分子数为：（A）（

2、B）（C）（D）解（A）温度相同、压强相同。（B）温度、压强都不同。（C）温度相同，但氦气的压强大于氮气的压强.（D）温度相同，但氦气的压强小于氮气的压强.解一瓶氦气和一瓶氮气密度相同，分子平均平动动能相同，而且它们都处于平衡状态，则它们讨论5、自由度数目平动转动振动单原子分子303双原子分子325多原子分子336刚性分子能量自由度分子自由度平动转动总6、能量均分定理气体处于平衡态时，分子任何一个自由度的平均动能都相等，均为，这就是能量按自由度均分定理.刚性分子（rigidmolecule）一定质量理想气体的内能为温度改变时内能改变量为1mol理

3、想气体的内能为分子平均平动动能分子平均转动动能转分子平均总动能转7、理想气体的内能①平衡态下，理想气体分子每一自由度上的平均动能。②平衡态下，理想气体分子的平均平动动能。③在平衡态下，理想气体分子的平均动能。物理意义⑤1摩尔自由度为i的分子组成的系统的内能。由质量为M、摩尔质量为Mmol、自由度为i的分子组成的系统的内能。④1摩尔自由度为3的分子组成的系统的内能。或1摩尔分子平均平动动能的总和。8、麦克斯韦速率分布函数表示速率在区间的分子数占总分子数的百分比.归一化条件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.物理意

4、义—麦克斯韦速率分布函数麦克斯韦依据经典统计理论推导出，在平衡态下，气体分子速率在v~v+dv区间的分子数占总分子数的百分比为—麦克斯韦速率分布律的表达式①②③表示分布在速率v附近、dv速率区间内的分子数占总分子数的百分比。表示分布在速率v附近、dv速率区间内的分子数密度。表示分布在速率v附近、dv速率区间内的分子数。④表示速率小于v的分子数占总分子数的百分比。物理意义9、三种统计速率1）最概然速率(mostprobablespeed)根据分布函数求得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2）平均速率(mea

5、nspeed)3）方均根速率(root-mean-squarespeed)1)温度因素温度越高，分布曲线中的最概然速率vp增大，但归一化条件要求曲线下总面积不变，因此分布曲线宽度增大，高度降低。10、麦克斯韦速率分布曲线的性质都与成正比N2分子在不同温度下的速率分布2)分子质量因素分子质量越大，分布曲线中的最概然速率vp越小，但归一化条件要求曲线下总面积不变，因此分布曲线宽度减小，高度升高。与（或）成反比同一温度下不同气体的速率分布讨论麦克斯韦速率分布中最概然速率的概念下面哪种表述正确？（A）是气体分子中大部分分子所具有的速率.（B）是速率最大的

6、速度值.（C）是麦克斯韦速率分布函数的最大值.（D）速率大小与最概然速率相近的气体分子的比率最大.例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，从图上数据求出氢气和氧气的最可几速率.2000