大学物理ppt教程课件§5-2压强和温度的微观解释.ppt

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1、§5-2压强和温度的微观解释1物质是由大量的原子或分子组成，且不连续的一、物质的微观模型用STM移动氙原子排出的“IBM”图案2物质分子处于不停顿的无规则运动状态无规运动与整体、定向运动不同，无规运动的质心动量为零.3分子之间存在相互作用图为分子力f与分子间距r的关系曲线.当rr0时分子主要表现为引力r0~10-10m,r~10-9m时引力为零,故分子力是短程力.分子力是一种电磁相互作用力而不是万有引力，它是一种保守力，它应该有势能.0r2.忽略分子之间相互作用力二、理想气体的微观模型1.忽略分子体积3.碰撞为完全弹性碰撞分子数目太多,无法解这么多的联立方程

2、.即使能解也无用.必须用统计的方法来研究.4.单个分子的运动服从牛顿力学3.平衡态时分子速度按方向分布是均匀的2.平衡态时分子按位置的分布是均匀的三、理想气体分子的统计假设1)分子在各处出现的几率相同2)容器内各处分子数密度由于碰撞，分子往各方向运动的概率相同1.分子的速度各不相同，而且通过碰撞不断变化着其中四、理想气体压强公式长方体容器体积分子质量m分子总数N个xyz0A六个面压强相同，考虑某一面的压强：第一步某个分子与A面碰撞做特殊假设：1）所有分子匀以速率v运动2）各有六分之一分子数分别垂直地向容器的一壁运动分子施予A面冲量z方向分子受到冲量2mv第二步t时间内与A面碰

3、撞的分子总数xyz0A第三步A面t时间受到所有分子的总冲量第四步A受到的压强有考虑到所有分子的速率并并不相同，用替代严格的推到过程参课本p70压强公式定义平均平动动能压强公式又可以写成由质量密度2）压强公式表示了宏观可测量压强与微观量（分子的数密度、分子平均平动动能）统计平均值之间的关系。3）对其他容器仍然适用。4）对单个分子谈压强是毫无意义的。1）压强的实质是大量分子碰撞在单位面积器壁上的平均冲力。讨论压强公式是一个统计规律，而不是力学规律.五、理想气体的温度公式由理想气体状态方程玻耳兹曼常量由压强公式只与温度有关看出和平均平动动能2)温度是统计概念，只能用于大量分子.讨论1)平衡

4、态下分子平均平动动能正比于气体的温度.3)温度标志物体内部分子无规运动的剧烈程度.4)温度是标志气体处于热平衡状态的物理量.5)分子运动永不停息.热力学零度不可能达到.例2气体容积10升，气体质量为100克，若分子方均根速率则压强p为多少？解：例3一瓶氦气和一瓶氮气质量密度相同，分子平均平动动能相同，而且它们都处于平衡状态，则A温度相同，压强相同B温度、压强都不相同C温度相同，但氦气的压强大于氮气的压强D温度不相同，但氦气的压强小于氮气的压强解：分子平均平动动能相同，则温度相同C由可得到单位体积内的分子数：解：（2）分子平均平动动能例4一容器内贮有氧气，其压强温度，求：（1）单位体积内的分子

5、数