理想气体温度公式学习资料.ppt

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1、理想气体温度公式热学：是研究热现象的理论，即研究物质的热运动规律以及热运动与物质其他各种运动形式之间相互转化规律的科学。气体分子运动论(气体动理论):是以气体为研究对象，从气体分子热运动的观点出发，运用统计方法研究大量气体分子的宏观性质和统计规律的理论，也即研究分子热运动的特征和规律；2§2.1分子运动的基本概念1.实验表明：1mol的任何物质所含有的分子数目相同，且为阿伏加德罗常数：2.根据结构，分子可分为三类：-----单原子分子：惰性气体，He、Ne、Ar、Kr、Xe-----双原子分子：H2、N2、O2、-----

2、多原子分子：H2O、CO2、CH43.分子间既有引力作用，又有斥力作用平衡位置斥力起主要作用引力起主要作用v12rdv12=0R—分子有效作用半径分子力是短程力！r分子有效直径4.气体分子的热运动无序性是气体分子热运动的基本特性系统内每个分子都在作永不停止的无规则热运动，气体分子力很小；分子间的碰撞极其频繁，速度瞬息万变、具有偶然性，分子间的能量交换也是极其频繁的，从而气体内各部分的温度、压强趋于相等。5.气体动理论的基本观点:1)、宏观物体由大量粒子（分子、原子等）组成，分子之间存在一定的空隙。2)、分子在永不停息地作无

3、序热运动，其剧烈程度和温度有关。3)、分子间存在的相互作用力___分子力。§2.2.1理想气体分子模型和统计假设一、理想气体的分子模型1、分子本身尺寸比分子间距小得多而可忽略不计——质点；2、除碰撞一瞬间外，分子间互作用力可忽略不计。分子重力也忽略不计。分子间的碰撞以及分子和器壁的碰撞可看作是完全弹性碰撞。3、分子两次碰撞之间作自由的匀速直线运动；理想气体：宏观上指：压强不太大，温度不太低的气体；在常温下，压强在数个大气压以下的气体，一般都能很好地满足理想气体。统计规律的基本概念1.随机事件：在一定条件下可能发生也可能不发

4、生的事情。2.统计规律:大量随机事件从整体上反映出来的一种规律性。必然事件必然发生。必然不发生。随机事件——在一次试验中是否发生不能事先确定，但是，大量重复试验，遵从一定的统计规律。8例1.掷骰子例：抛硬币N次，NA次正面向上。N很大时，抛硬币的统计规律PA表示正面出现的概率。3、涨落现象偏离统计平均值的现象称为涨落现象，即：一切与热运动相关的宏观量的数值都是统计平均值，在某一瞬间或局部范围内的实际数值都与统计平均值有偏差。（扔10次硬币和扔10000次的概率可能有偏差。）粒子数越多，涨落现象越小；粒子数越少，涨落现象越明

5、显。太少，统计将失去意义；统计规律有以下几个特点:（1）只对大量偶然的随机事件才有意义。（2）它是不同于个体规律的整体规律(量变到质变).（3）总是伴随着涨落.10二、理想气体的统计性假设虽然无序性是气体分子热运动的基本特性，每个分子仍满足牛顿定律，但大量的偶然、无序的分子运动中，包含着一种统计规律性，即：1）分子按位置的分布是均匀的,分子数密度均匀2).沿空间各个方向运动的分子数相等，平衡态下，分子在各个方向上运动的机会是均等的，也就是说，分子的运动没有择优方向；3).分子运动的速度不同，但分子速度的方向分布是均匀的，即

6、：分子速度在各个方向上的统计平均值相同。11分子向各个方向运动的概率均等；分子速度在各个方向上的分量的各种统计平均值相等；等概率假设一：定义:分子速率的统计平均值：故，各方向运动概率均等单个分子运动速度：定义:分子速率平方的统计平均值：各方向运动概率均等，则：等概率假设二：等概率假设是在忽略重力的条件下，大量分子的无规则运动的统计规律；对少量分子，等概率假设是不成立的！2.2.2、理想气体压强公式压强的实质：1.宏观上，气体压强是指容器壁单位面积上所受到的气体的压力；2.微观上，气体压强是大量分子对容器壁持续不断碰撞产生的

7、综合效果。对于某一个分子，对器壁的碰撞是断续的，但由于分子数目巨大，对器壁任一宏观微小面积，碰撞的分子数目非常之巨大，它比起倾盆大雨之中雨点对雨伞的冲击要密集得多。所以就像在大雨中撑着的伞要受到雨水的持续压力一样，会观测到气体对器壁的一个稳恒压力.单个分子对器壁碰撞特性:偶然性、不连续性.大量分子对器壁碰撞的总效果：恒定的、持续的冲力的作用（类似雨伞受到雨滴的撞击）.从气体分子运动论的观点看，气体的压强是大量分子不断与器壁碰撞产生的冲力的结果，是一个统计平均值；由于分子的大量性和运动的随机性，使器壁各处的压强相等；分子平均

8、平动动能设边长分别为l1,l2及l3的长方体容器中有N个全同的质量为m的气体分子，计算壁面所受压强.16单个分子遵循力学规律第i个分子x方向动量变化:分子施于器壁的冲量:分子两次碰撞器壁的间隔时间:单个分子施于器壁A1的平均作用力：17大量分子总效应所有N个分子对器壁A1的总作用力：18器壁所受平均作用