理想气体压强公式

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1、热学Heat物理学的第二次大综合物理学的第二次大综合是从热学开始的，涉及到宏观与微观两个层次.宏观理论热力学的两大基本定律:第一定律,即能量守恒定律;第二定律,即熵增加定律.科学家进一步追根问底,企图从分子和原子的微观层次上来说明物理规律,气体分子动理论应运而生.玻尔兹曼与吉布斯发展了经典统计力学.热力学与统计物理的发展,加强了物理学与化学的联系,建立了物理化学这一门交叉科学.热学1．什么是热学宏观物体是由大量的微观粒子——分子、原子等组成的微观粒子的无规则的运动，称为热运动。热学是研究热运动的规律及其对

2、物质宏观性质的影响，以及与其他运动形态之间的转化的物理学分支。2．热学的分类按照研究方法的不同，热学分为热力学——宏观理论统计物理学——微观理论观察和实验力学规律,统计平均方法热力学验证统计物理学，统计物理学揭示热力学本质3.研究对象热运动:构成宏观物体的大量微观粒子的永不休止的无规运动.热现象:与温度有关的物理性质的变化。单个分子—无序、具有偶然性、遵循力学规律.研究对象特征整体（大量分子）—服从统计规律.宏观量：表示大量分子集体特征的物理量（可直接测量）,如等.微观量：描述个别分子运动状态的物理量（不

3、可直接测量），如分子的等.宏观量微观量统计平均4.研究方法1.热力学——宏观描述实验经验总结，给出宏观物体热现象的规律，从能量观点出发，分析研究物态变化过程中热功转换的关系和条件.1）具有可靠性；2）知其然而不知其所以然；3）应用宏观参量.特点2.气体动理论——微观描述研究大量数目的热运动的粒子系统，应用模型假设和统计方法.气体动理论热力学相辅相成1）揭示宏观现象的本质；2）有局限性，与实际有偏差，不可任意推广.特点第5章气体动理论本章内容：5.1分子运动的基本概念5.2气体分子的热运动5.3统计规律的特

4、征5.4理想气体的压强公式5.5麦克斯韦速率分布定律5.6温度的微观本质5.7能量按自由度均分定理5.8玻耳兹曼分布律5.9气体分子的平均自由程*5.10气体内的迁移现象5.11热力学第二定律的统计意义和熵的概念一、分子热运动的图像1宏观物体由大量粒子（分子、原子等）组成2物体的分子在永不停息地作无序热运动(1)气体、液体、固体的扩散水和墨水的混合相互压紧的金属板例如：(1)1cm3的空气中包含有2.7×1019个分子(2)水和酒精的混合，体积会减小例如：宏观物体由大量粒子组成，分子之间存在一定的空隙第5

5、章气体动理论5.1气体动理论的基本概念(2)布朗运动（布朗运动与温度、微粒的大小的关系）3分子间存在相互作用力一切宏观物体都是由大量分子组成的，分子都在永不停息地作无序热运动，分子之间有相互作用的分子力。rr0表现为引力气体分子间距较大,作用力可忽略分子力二、统计规律的特征伽耳顿板实验

6、若无小钉：必然事件若有小钉：偶然事件(1)统计规律是大量偶然事件的总体所遵从的规律。(2)统计规律和涨落现象是分不开的。少量小球的分布每次不同大量小球的分布近似相同单个分子的运动具有无序性大量分子的运动具有规律性平衡态下气体分子速度分量的统计平均值为气体处于平衡状态时，气体分子沿各个方向运动的概率相等，故有平衡态下气体分子速度分量平方的统计平均值为对某一气体个分子：气体处于平衡状态时，气体分子沿各个方向运

7、动的概率相等，故有气体分子热运动的平均平动动能物理量M的统计平均值Ni是M的测量值为Mi的次数，实验总次数为N状态A出现的概率归一化条件：一个分子的质量例：有10个粒子，其速率分别是1，3，5，7，8，9，10，11，13，15ms-1，计算它们的平均速率和方均根速率。解：平均速率：方均根速率：三、状态参量热力学系统（简称系统）系统外界把用来描述系统宏观状态的物理量称为状态参量。气体的宏观状态可以用V、P、T描述在热力学中，把所要研究的对象，即由大量微观粒子组成的物体或物体系称为热力学系统。(如容器中的

8、气体分子集合或溶液中液体分子的集合或固体中的分子集合。)系统的外界（简称外界）能够与所研究的热力学系统发生相互作用的其它物体，称为外界。气体的物态参量1气体压强：作用于容器壁上单位面积的正压力（力学描述）.单位：2体积:气体所能达到的最大空间（几何描述）.单位：标准大气压：3温度:气体冷热程度的量度（热学描述）.单位：（开尔文）.四、平衡态1、说明（1）平衡态是一个理想状态；（2）平衡态是一种动态平衡；（3）对于平衡态，可以用