气体动理论ppt课件.pptx

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1、期中测评：约第九周期末C统OL考LE：AG约EP第HY十SI七CS周II课程内容简介大学物理(下)气热体力动学理基论础振波动动电磁波热学振动与波动波动光学光光光的的的干衍偏涉射振光原的子量的子子论论近代物理COLLEAGEPHYSICSII第二篇：热学第十章气体动理论第十一章热力学基础COLLEAGEPHYSICSII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。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

2、分子热运动的宏观表现。有一定的规律性§6-1气体动理论的基本概念§6-2气体的状态参量、平衡状态、理想气体状态方程§6-3气体动理论的压强公式§6-4气体分子的平均平动动能与温度的关系§6-5能量按自由度均分原则、理想气体的内能§6-6麦克斯韦速率分布定律§6-7分子的平均自由程和平均碰撞次数COLLEAGEPHYSICSII第十章气体动理论COLLEAGEPHYSICSII教学基本要求1.熟练掌握理想气体状态方程及其应用2.对分子无规律运动有一个清晰的图景。3.掌握气体动理论的两个基本公式—理想气体的压强公式及平均平动动能与温度的关系式，理解压

3、强和温度的微观解释。4.理解平衡态下气体分子运动的统计规律。温度T、压强P、体积VCOLLEAGEPHYSICSII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。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联系微观量表征微观粒子的特征的物理量宏观量表征大量分子集体特征的物理量气体动理论的研究方法直径d、质量m速度v、能量ELLEAGEPHYSICSIICO1、物质由大量的分子组成，分子与分子之间有空隙实验依据（1）气体液体固

4、体都可以被压缩（2）水和酒精混合后体积变小。（3）加压后钢筒中的油会从筒壁渗出来。2、分子永不停息地作无规则的热运动。实验依据：(1)布朗运动(1827年)——悬浮微粒永不停歇地做无规则运动的现象。布朗运动虽然不是液体分子本身的运动，但是它却是由于分子运动引起的最直接的结果。§6—1气体动理论的基本概念COLLEAGEPHYSICSII（2）扩散现象墨水在水中的扩散H2CO2打开气体扩散：如图所示，打开开关，过若干时间后，两种气体均匀混合。氢比二氧化碳要轻22倍，在重力作用下，不可能往下（往上）流动。固体扩散：生活中存放煤的地方及其周围文学上：芳

5、香四溢，臭气熏天，香飘十里，万里飘香，酒香不怕巷子深组成物质的分子在永不停息地作无规则运动，此运动与气体温度密切相关，称热运动。温度越高，扩散过程进行越快，布朗运动越激烈(分子运动越激烈)COLLEAGEPHYSICSII实验依据：（1）气体可以被压缩，但是到一定程度就很难再压缩，说明分子间存在斥力。（2）把固体拉伸或压缩时要受到抵抗，说明分子间存在引力和斥力。（3）液体的分子是聚在一起的，不会分散开，说明分子间存在引力。分子间的相互作用力,称分子力。此力为短程力,引力、斥力视距离而定当r=r0（r010-10m）时f=0当r

6、r>r0时f为引力当r>10-9m时，分子力可忽略。rfr0o斥力引力3、分子间有相互作用力COLLEAGEPHYSICSII§6-2气体系统状态的描述1、气体的状态参量状态参量：用来描述气体宏观状态特征的物理量。压强(P)属性：从力学角度来描写状态。定义：垂直作用于容器器壁上单位面积上的力，是由分子与器壁碰撞产生的。单位:Pa属性：从热学角度来描写状态。定义：表征气体分子热运动剧烈程度的物理量单位:K温度(T)属性：从几何角度来描写状态。定义：分子无规则热运动所能达到的空间。单位:m2体积(V)描述气体的宏观平衡状态，是大量分子微观状态参量在足

7、够长时间内的统计平均值。COLLEAGEPHYSICSII2、平衡态与平衡过程VPoAC平衡态：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，即“孤立系统热动平衡”。平衡过程：系统状态变化所经历的所有中间状态都无限接近平衡态的过程。把隔板无限缓慢地向真空视为平衡过程。ABT1P2、V2、T2BCOLLEAGEPHYSICSII3、理想气体状态方程1摩尔的任何物质(任何气体)所含的分子数都相同，都含有N0=6.0221023个分子。N0称为阿伏加德罗常数。理想气体：在任何情况下都遵守气体实验三定律及阿伏伽德罗定律的气体。气体实验

8、三定律(1)玻-马定律：当m、T一定时，PV=C1(常数)P1P2V2V1(2)盖.吕萨克定律：当m、P一定时，V/T=C2(常数)V