理想气体压强和温度公式

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1、一.理想气体的微观图象1.质点在T一定的情况下n值小意味着分子间距大3.除碰撞外分子间无相互作用f=02.完全弹性碰撞范德瓦耳斯力(简称：范氏力)1sr0r合力斥力引力dfO10-9m分子力范德瓦耳斯力气体之间的距离引力可认为是零可看做理想气体2二.平衡态下气体分子集体行为的几个结果1.平衡态时微观量分布的等几率假设的必要性因为宏观量是某些微观量的平均值平衡态时各处宏观量相同所以用系统中任何部分气体计算出的微观量的平均值必须相同分子又是处于不断地无规的运动中所以必须假设平衡态时微观量分布等几率3如平衡态情况下温度必须处处相同温度是宏观量一定与分子运动速率的平均

2、值有关即要求在各处计算的速率平均值必须相同计算平均值的公式12在1区和2区计算的平均值相同分子速率分布各处等几率42.分子速度分布的等几率假设速度取向各方向等几率结果：563.分子在各处分布的等几率假设无外场时分子在各处出现的概率相同结果：分子数密度处处相同注意：平衡态7三.气体分子运动论的压强公式压强：大量分子碰单位面积器壁的平均作用力系统：理想气体平衡态忽略重力设N个同种分子每个分子质量m分子数密度n=N/V足够大速度为的分子数密度ni=Ni/VN=Nin=ni8器壁取器壁上小面元dA>>分子截面面积第1步：一个分子碰壁对dA的冲量设该分子速度为冲量是第

3、2步：dt时间内所有分子对dA的冲量9第3步：dt时间内所有分子对dA的冲量第4步：由压强的定义得出结果10或11分子的平均平动动能压强公式指出:有两个途径可以增加压强1)增加分子数密度n即增加碰壁的个数2)增加分子运动的平均平动能即增加每次碰壁的强度还可表示成12压强只有统计意义思考：1.推导过程中为什么不考虑小柱体内会有速度为的分子被碰撞出来？2.如果考虑分子间有引力存在压强的数值与理想气体模型时的压强数值相比应该是大些还是小些？13四.温度的统计意义1.温度是大量分子的集体行为是统计的结果(N--数目少无意义)2.物理意义温度是分子热运动剧烈程度的量度1

4、4在温度T的情况下分子的平均平动动能与分子种类无关如在相同温度的平衡态下氧气和氦气分子的平均平动能相同3.分子运动的平均平动能15五.气体分子运动的方均根速率161.应记住几个数量级1)标况下分子的平均平动动能一般金属的逸出功是几个eV讨论172)氧气的方均根速率一般气体方均根速率3)标况下分子数密度18