大学物理马文蔚版-第十二章习题课选讲例题课件.ppt

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1、1.分子数密度2.分子质量3.质量密度4.物质的量一.几个概念和物理量1.系统和外界、宏观和微观2.平衡态:在不受外界影响的条件下,一个系统的宏观性质不随时间改变的状态.3.热力学第零定律:如果系统A和系统B分别都与系统C的同一状态处于热平衡,那么A和B接触时,它们也必定处于热平衡.2.理想气体压强的微观公式3.温度的统计意义二.三个公式1.理想气体状态方程（平衡态）三种统计速率1.最概然速率3.方均根速率2.平均速率三.速率分布和麦克斯韦速率分布律四.能量均分定理气体处于平衡态时，分子任何一个自由度的平均能量都相等，均为.理想气体的内能单原子分子303双原子分子325多原子分子

2、336分子自由度平动转动总刚性分子能量自由度扩散系数热导率粘度（粘性系数）*六.迁移现象、三种迁移系数五.平均碰撞频率和平均自由程例在一密闭容器内，储有A、B、C三种理想气体，A气体的分子数密度为n1，它产生的压强为P1，B气体的分子数密度为2n1，C气体的分子数密度为3n1，则混合气体的压强为（A）3P1（B）4P1（C）5P1（D）6P1解=n1kT+2n1kT+3n1kTP=P1+P2+P3=6n1kT=6P1例一瓶氦气和一瓶氮气密度相同,分子平均平动动能相同,而且它们都处于平衡状态,则它们：（A）温度相同、压强相同.（B）温度、压强都不同.（C）温度相同,但氦气的压强大于

3、氮气的压强.（D）温度相同,但氦气的压强小于氮气的压强.例根据能量按自由度均分原理,设气体分子为刚性分子,分子自由度数为i,则当温度为T时,（1）一个分子的平均动能为.（2）一摩尔氧气分子的转动动能总和为.例有两个相同的容器，容积不变.一个盛有氦气,另一个盛有氢气（看成刚性分子）,它们的压强和温度都相等,现将5J的热量传给氢气,使氢气的温度升高,如果使氦气也升高同样的温度,则应向氦气传递的热量是（A）6J；（B）6J；（C）3J；（D）2J.因p、T、V同，所以n和同.氦i=3,氢气i=5,所以Q=3J.例两种气体自由度数目不同,温度相同,摩尔数相同,下面哪种叙述正确:（A）它们

4、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，平均动能、内能都不同；（D）它们的内能都相同，平均平动动能、平均动能都不同；解例室内生起炉子后，温度从150C上升到270C，设升温过程中，室内的气压保持不变，问升温后室内分子数减少了百分之几?解例一容器内储有氧气，温度为27oC,其压强为，求:(1)气体分子数密度;(2)氧气的密度;(3)分子的平均平动动能;(4)分子间的平均距离．例设有一恒温容器，其内储有某种理想气体，若容器发生缓慢漏气，问(1)气体的压强是否变化？为什么？(2)容器内气体分子的平均平动动能是否

5、变化？为什么？(3)气体的内能是否变化？为什么？解:(1)(2)(3)例：在一个以匀速率v运动的容器中,盛有分子质量为m的某种单原子理想气体,若使容器突然停止运动,则气体状态达到平衡后,其温度的增量T=?解：容器突然停止运动后，气体宏观定向运动的动能转化为分子无规则热运动能量，因而温度升高.由能量守恒得1）2）例已知分子数，分子质量，分布函数求1）速率在间的分子数；2）速率在间所有分子动能之和.速率在间的分子数例如图示两条曲线分别表示氢气和氧气在同一温度下的麦克斯韦速率分布曲线，从图上数据求出氢气和氧气的最可几速率。2000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

6、子例：容器内盛有氮气，压强为10atm、温度为27ºC，氮分子的摩尔质量为28g/mol,氮气分子直径为310-10m.①.分子数密度；②.分子质量；③.质量密度；求解①.②.③.解：已知:p=10atm，t=27ºC，M=28g/mol,d=310-10m.求④.三种速率；⑥.平均碰撞频率⑤.已知:p=10atm，t=27ºC，M=28g/mol,d=310-10m.求⑤.平均平动动能；⑥.平均碰撞频率；⑦.平均自由程。⑦.平均自由程