能量均分定理教学教材.ppt

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1、能量均分定理非刚性分子平均振动能量刚性分子平均能量非刚性分子平均能量非刚性双原子分子*C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.7–5能量均分定理理想气体内能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i表示.7–5能量均分定理理想气体内能二能量均分定理（玻尔兹曼假设）气体处于平衡态时，分子任何

2、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7–5能量均分定理理想气体内能理想气体的内能理想气体内能变化三理想气体的内能理想气体的内能：所有分子热运动动能之和（温度的单值函数）.1mol理想气体的内能（物质的量）7–5能量均分定理理想气体内能理想气体内能变化单原子分子气体双原子分子气体多原子分子气体几种刚性分子理想气体的内能理想气体内能只是温度的函数，和T成正比.理想气体的内能7–5能量

3、均分定理理想气体内能例两种气体自由度数目不同，温度相同，摩尔数相同，下面那种叙述正确；（A）它们的平均平动动能、平均动能、内能都相同；（B）它们的平均平动动能、平均动能、内能都不同；（C）它们的平均平动动能相同，而平均动能和内能不同；（D）它们的内能相同，而平均平动动能和平均动能都不相同；7–5能量均分定理理想气体内能速率分布函数的意义：用统计的说明方法，指出在总数为N的分子中，在各种速率区间的分子各有多少，或它们各占分子总数的百分比多大，这种说明方法就给出分子按速率的分布.为速率在区间的分子数.表示速

4、率在区间的分子数占总数的百分比.与有关，与成正比速率分布律：不管分子运动速度的方向如何，只考虑分子按速度大小的分布规律.7–6麦克斯韦气体分子速率分布律圆筒R以一定的角速度转动时，不同速率的铋蒸汽分子将沉积在弯曲玻璃板G上不同的地方，速率大的分子由S3到G所需的时间短，沉积在距P较近的地方，而速率小的分子则沉积在距P较远的地方。s1s2os3RGPPw真空泵图3-6s1s2os3RGPPw真空泵s1s2os3RGPPws1s2os3RGPPws1s2os3RGPPs1s2os3RGPPww真空泵图-用测

5、微光度计测定板上各处沉积的铋层的厚度，找出铋层厚度随距离变化的关系，就确立了铋分子按速率分布的规律。7–6麦克斯韦气体分子速率分布律分子速率分布图：分子总数为速率在区间的分子数.表示速率在区间的分子数占总数的百分比.一麦克斯韦气体速率分布定律7–6麦克斯韦气体分子速率分布律分布函数表示速率在区间的分子数占总分子数的百分比。也是分子速率在该区间的概率。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.物理意义7–6麦克斯韦气体分子速率分布律速率位于内分子数速率位于区间的分子

6、数速率位于区间的分子数占总数的百分比7–6麦克斯韦气体分子速率分布律麦氏分布函数反映理想气体在热动平衡条件下，各速率区间分子数占总分子数的百分比的规律.7–6麦克斯韦气体分子速率分布律二三种统计速率1）最概然速率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7–6麦克斯韦气体分子速率分布律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）是速率最大的速度值.（C）是麦克斯韦速率分布函数的最大值.（D）速率

7、大小与最概然速率相近的气体分子的比率最大.7–6麦克斯韦气体分子速率分布律2）平均速率7–6麦克斯韦气体分子速率分布律3）方均根速率7–6麦克斯韦气体分子速率分布律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7–6麦克斯韦气体分子速率分布律例计算在时，氢气和氧气分子的方均根速率.氢气分子氧气分子解7–6麦克斯韦气体分子速率分布律问：在常温下，气体的方均根速率（或平均速率）达几百米每秒.为什么在几米远的地方,打开酒精瓶塞,需几秒甚至更长的时间才能嗅到酒精味?自由程:分子两次相邻碰撞之间自由通

8、过的路程.7–7分子平均碰撞次数和平均自由程分子平均碰撞次数：单位时间内一个分子和其它分子碰撞的平均次数.分子平均自由程：每两次连续碰撞之间，一个分子自由运动的平均路程.简化模型1.分子为刚性小球,2.分子有效直径为（分子碰撞靠近时距离的平均值），3.其它分子皆静止,某一分子以平均速率相对其他分子运动.7–7分子平均碰撞次数和平均自由程单位时间内平均碰撞次数考虑其他分子的运动分子平均碰撞次数7–7分子平均碰撞次数和平均自由程分子平均碰撞次数