第十章 气体动理论.ppt

《第十章 气体动理论.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第三篇气体动理论和热力学基础气体动理论和热力学基础的研究对象：物质分子的热运动和热现象的规律热运动：物质分子的无规则的永不停息的运动。（具有很大的偶然性）热现象：物质中大量分子热运动的宏观表现。（有一定的规律性）例如：热传导，溶解，液化汽化凝固扩散气体动理论和热力学基础的研究对象虽然相同，但是它们的研究方法却不同，二者互补不足，互相验证。气体动理论的研究方法：从物质的微观结构出发，应用统计平均方法来研究分子热运动的规律。微观的个别的现象偶然的宏观的大量的规律必然的统计平均方法联系微观量宏观量微观量：表征微观粒

2、子（分子）的特征的量。（如分子直径d、质量m、速度v、能量E等。）宏观量：表征大量分子集体特征的量。（如温度T、压强P、体积V等。）统计平均方法：对个别分子应用力学规律，然后对大量分子求它们微观量的统计平均值，并建立微观量和宏观量之间的关系。热力学的研究方法：不涉及物质的微观结构，以实验定律为基础，从能量的观点出发，用能量守恒及转换定律，研究大量分子热运动所表现出来的宏观规律，研究状态变化过程中有关热功转换的关系和条件。热力学是热现象的宏观理论第十章气体动理论§10-3气体动理论的基本概念§10-2气体的状态

3、参量、平衡状态、理想气体物态方程§10-4气体动理论的压强公式§10-5气体分子的平均平动动能与温度的关系§10-6能量按自由度均分原则、理想气体的内能§10-1热力学第零定律§10-7麦克斯韦速率分布律*§10-8玻耳兹曼分布律§10-9分子的平均自由程和平均碰撞次数*§10-11实际气体的范德瓦耳斯方程*§10-10气体内的迁移现象§10-1热力学第零定律温度往往与人体感觉到的物体冷热程度相联系。（较热的物体应有较高的温度，但感官有时会产生错觉。）从冰箱冷藏室中同时取出的物体，哪一个更凉？要定量给出物体温

4、度，应该要有温度的严格定义。下，如果两个物体各ABC绝热材料导热材料热接触热接触ABC热平衡热平衡足够长时间后AB热平衡宏观性质都不随时间变化导热材料——热力学第零定律在无外界影响的条件体也必定处于热平衡。到热平衡，则此二物自都与第三个物体达1.压强p§10-2气体的状态参量平衡状态理想气体物态方程一、气体的状态参量2.体积V用来描述气体状态特征的物理量称为气体的状态参量，如压强p、温度T、体积V等气体的压强，单位是帕斯卡，符号为Pa。持续的作用力，器壁单位面积所受的正压力称为大量分子与器壁碰撞的结果形成一

5、单位是立方米，符号为m3。气体的体积就是容器的容积给出待测物体的温度AB热平衡处于热平衡的物体温度相同3.温度T按照热力学第零定律，处于热平衡温度计冰水混合物导热材料决定物体热平衡的宏观性质为温度的物体具有共同的宏观性质，这个若两个物体达到热平衡其中之一是温度计则温度计的温度可以温度的数值表示法称为温标摄氏温标热力学温标T/K=t/℃+273.15T/t/水沸点水冰点水三相点人体温室温建立温标的三要素：氮沸点绝对零度氢沸点理想气体温标热力学温度摄氏温度单位为摄氏度（℃）温度用t表示温度用T表示单位为开尔文（K

6、）适用范围内与热力学温标一致利用理想气体性质建立测温物质测温属性固定标准点二、理想气体物态方程玻意耳定律：当T一定时，(常量)盖-吕萨克定律:当p一定时，对于理想气体：（常量）查理定律:当V一定时，对于理想气体:（常量)气体的三条实验定律：对于一定质量的气体由上述三定律可以导出:质量一定的理想气体应符合当温度时是气体趋于理想气体的极限，但实际上在这个温度时气体已经固化或者液化了，因此理想气体实际上是不存在的，只是一个理想模型，但在较高温度和较低压强下，一般的气体都可当做理想气体来处理。标准状态下的理想气体：压

7、强：p0=1.013105Pa，温度：T0=273.15K，1mol气体的体积是：Vmol=22.410-3m3理想气体物态方程：摩尔气体常量气体摩尔质量的数值(单位g/mol)=以g为单位时的分子量气体质量气体的摩尔质量气体的物质的量三、平衡状态准静态过程b(p2,V2,T2)即图上一个确定点Vpa(p1,V1,T1)平衡状态平衡状态准静态过程平衡状态：在没有外界影响的条件下，系统状态参量长时间内不发生变化的状态（孤立系统热动平衡状态）。（1）处于平衡状态的气体，各部分压强、温度相同。（2）一定质量的气

8、体的平衡状态，可以用一组(p,V,T)值表示.系统状态变化所经历的所有中间状态都无限接近平衡状态的过程。活塞快速地压缩活塞无限缓慢地压缩可视为准静态过程非准静态过程各部分密度、压强等不同准静态过程可以用p-V图上的连续曲线表示。准静态过程各部分压强、温度等相同一、一切宏观物体都由大量分子组成，分子间有空隙§10-3气体动理论的基本概念实验根据：特别是气体水和酒精混合后体积变小FSp=F/S一切物体都