注册物理1讲课教案.ppt

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1、注册物理12、一定量理想气体状态方程表达式1：普适气体常量表达式2：表达式3：分子数密度玻兹曼常数2二、宏观量的微观本质1、压强分子数密度分子平均平动动能宏观量微观量2、温度T宏观量微观量温度唯一地与分子平均平动动能相联系33、能量均分定理理想气体的内能如果气体分子有i个自由度，则分子的平均动能为理想气体的内能=所有分子的热运动动能之总和自由度i确定分子位置所需的独立坐标数。刚性气体分子单原子分子双原子分子多原子分子4答：B例1某容器内贮有1mol氢和氦，设各自对器壁产生的压强分别为和，则两者的关系是提示：都是1mol都在同一容器内5例2两种理想气体的温度相等，则

2、它们的①分子的平均动能相等。②分子的平均转动动能相等。③分子的平均平动动能相等。④内能相等以上论断中，正确的是A.①②③④B.①②④C.①④D.③答：D平均动能=平均平动动能+平均转动动能6例3答：A压强为ｐ、体积为Ｖ的氦气（视为刚性分子理想气体）的内能为：（Ｃ）ｐＶ．（Ｄ）3ｐＶ．（Ａ）ｐＶ．（Ｂ）ｐＶ．71、分子的速率分布律平衡态下的气体系统中，分子速率为随机变量。可以取任何可以取的值。三、分子运动的微观统计规律但分子的速率分布，却是有规律的。表示在一定的温度下，速率在100m/s~200m/s区间内的分子数占总分子数的百分比多次统计，此百分比不变概率密

3、度百分率=概率12速率100m/s8（1）任一小段曲线下面积（2）曲线下总面积1分子出现在区间内的分子数与总分子数的百分比分子速率分布函数92.三种速率统计值(1)最可几速率（最概然速率）在一定温度下，气体分子最可能具有的速率值。分子分布在附近的概率最大。(3)不必记10(2)平均速率:大量分子速率的算术平均值(3)方均根速率都与成正比，与成反比113.分布曲线与温度的关系温度越高，分布曲线中的最概然速率增大，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。T2T112答：（E）f(v)v02000例4(A)2000m/s(B)1500m/s(C

4、)1000m/s(D)800m/s(E)500m/s氢气和氧气在同一温度下的麦克司韦曲线如图，氧气分子的最可几（最概然）速率为13气体分子平均碰撞次数和平均自由程气体分子在连续两次碰撞之间自由通过的路程。在单位时间内分子与其他分子碰撞的平均次数。分子自由程():碰撞频率():平均自由程与分子的有效直径的平方和分子数密度成反比当温度恒定时,平均自由程与气体压强成反比14从能量观点研究机械运动与热运动的相互转化问题一、基本概念1、热力学系统：固、液、气态物质外界：作用于热力学系统的环境2、准静态过程:系统所经历的中间状态都可近似看作平衡态（过程无限缓慢）3、四种特殊过

5、程：等温、等压、理想气体重点:热力学第一定律等容、绝热系统第二部分热力学154.准静态过程的P---V图(1)用P---V坐标系中的曲线代表状态变化过程----准静态过程曲线上每一点代表一种状态（2）等温过程双曲线即PV112p.VV等温过程.T升高，曲线向远离原点的方向移动16（3）等压过程（4）等容（等体）过程PVpVPV绝热绝热P大P小（5）绝热过程绝热绝热膨胀中PVT17特征：（1）系统不与外界交换热量的过程。即不吸热，不放热。（2）P,V,T三量均改变绝热线在A点绝热线比等温线陡!PVO绝热与等温线比较等温陡!A18二、功、内能增量、热量当活塞移动微小位

6、移dx时，气体所作的元功为：系统体积由V1变为V2，所作PS总功为：（1）普遍情况1、气体作功A19讨论系统对外作正功；系统对外作负功；系统不作功。气体作功通过体积变化而实现由定积分的几何意义可知，功的大小等于P—V图上过程曲线P=P(V)下的面积。外界对系统作功20（2）等容过程PV体积不变功（3）等压过程PVp作功（4）等温过程121pVV21比较a,b下的面积可知，功的数值不仅与初态和终态有关，而且还依赖于所经历的中间状态，功与过程的路径有关。（功是过程量）(5)功与所经的过程有关222、内能增量气体给定，则确定。只取决于气体的初、终状态，与所经过程无关。1

7、23、热量Q热量的含意：高温物体与低温物体接触时，它们之间传递的那部分内能热量是过程量,与气体所经过程有关。23三、热力学第一定律AAQ>0吸热Q<0放热系统从外界吸热Q，一部分使系统的内能增加,另一部分使系统对外界作功A.EE24热力学第一定律在三个等值过程及绝热过程中的应用过程状态变化特征能量关系特征等容等压等温绝热普遍公式特殊公式P,V,T均变25例1有两个相同的容器，一个盛有氦气，另一个(A)9J(B)15J(C)18J(D)6J盛有氧气（视为刚性分子）开始它们的压强和温度都相同，现将９Ｊ的热量传给氦气，使之升高一定的温度，如果使氧气也升高同样的温度，则应

8、向氧气传递