w8-4 能均分定律

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1、同学们好！上节小结1建立理想气体的模型2统计性假设宏观模型：严格遵守三条实验定律微观模型：无规则运动的弹性质点的集合⑴分子处于容器内任一位置处的概率相同(均匀分布)分子数密度(2)分子沿各方向运动的概率相同为分子平均平动能式中3理想气体的压强公式得理想气体压强公式：温度是大量分子热运动的集体表现，是统计性概念，对个别分子无温度可言。理想气体温度T是分子平均平动动能的量度，是分子热运动剧烈程度的标志。玻尔兹曼常数4理想气体温度公式理想气体状态方程§8.4能量均分定律理想气体内能各种平均能量按自由度均分1.模型的改进推导压强公式：理想气体分子——质点讨论能量问题

2、：考虑分子内部结构——质点组大量分子系统：各种运动形式的能量分布、平均总能量均遵守统计规律。分子热运动平动转动分子内原子间振动2.自由度确定一个物体的空间位置所需的独立坐标数总自由度数=平动自由度+转动自由度+振动自由度1）质点：只有平动，最多三个自由度受限制时自由度减少飞机t=3轮船t=2火车t=1例：决定质心位置t=3过质心转轴方位刚体相对于轴的方位r=3最多6个自由度:i=t+r=6定轴刚体:i=r=12）刚体3）气体分子单原子分子—自由质点i=t=3质心位置t=3双原子分子—轻弹簧联系的两个质点xyzOCm2m1多原子分子（原子数n)最多可能自由度i=3

3、n平动t=3转动r=3振动s=3n-6刚性多原子分子t=3r=3s=0i=63.能均分定律分子的平均总动能:由M-B统计得,在温度T的平衡态下，物质(固，液，气)分子的每一个可能的自由度都有相同的平均动能定性说明：由于分子频繁碰撞，动能在各运动形式、各自由度之间转移，平衡时，各种平均动能按自由度均分。由能均分定律，其它各自由度上平均动能均为由温度公式每个自由度上的平均平动动能：平均平动动能平均转动动能平均振动动能平均总动能注意:能均分定律是统计规律，反映大量分子系统的整体性质，对个别分子或少数分子不适用。2）理想气体内能：（分子数N）模型：分子间无相互作用~无分

4、子相互作用势能分子动能：原子振动势能：4.理想气体的内能1）实际气体的内能：（分子数N）所有分子的动能：微振动：采用谐振动模型所有分子内原子振动势能：分子间相互作用势能：与体积有关与T,V有关模型：刚性分子~无振动自由度分子数为N的理想气体的内能为对1mol刚性分子理想气体单原子分子刚性双原子分子刚性多原子分子温度T的单值函数练习：1平衡态下，物质分子每个自由度上的平均动能平衡态下，物质分子的平均平动动能平衡态下，物质分子的平均总动能平衡态下，1mol理想气体内能19.10指出下列各量的物理意义刚性双原子分子气体1)N=?2)3)4)本节小结1.自由度确定一个物

5、体的空间位置所需的独立坐标数总自由度数=平动自由度+转动自由度+振动自由度最多可能自由度i=3n平动t=3转动r=3振动s=3n-6刚性多原子分子t=3r=3s=0i=62.能均分定律分子的平均总动能:分子的每一个可能的自由度都有相同的平均动能3.理想气体的内能平均平动动能平均转动动能平均振动动能1）平均总动能2）理想气体内能：（分子数N）分子动能：原子振动势能：单原子分子刚性双原子分子刚性多原子分子