文档介绍：第五章
气体动理论
一、理解从提出模型、统计分析、建立宏观量与微观量的联系, 阐明宏观量压强和温度的微观本质.
教学基本要求
二、理解自由度概念,理解能量均分定理,会计算理想气体(刚性分子模型) 的内能.
三、理解麦克斯韦速率分布律、.
四、了解范德瓦耳斯方程.
第五章学****要求
思考题:《普通物理学》(P216)
练****题:《普通物理学》(P217)
作业题:教材P217 5-5
5-8,5-12,5-13, 5-14
5-3, 5-4, 5-12, 5-17
《大学物理学****指导》(P94) 四、五、六
阅读材料:《生物圈、气候变化》(P211)
气体动理论是根据物质是由大量不停地作无规则运动的分子或原子组成这一事实,假设气体系统中的粒子的能量和动量在它们相互碰撞时保持守恒,运用统计方法得到粒子的平均行为。我们可以通过研究理想气体平衡态的性质,揭示宏观量的微观本质。
一、分子的数密度和线度
阿伏伽德罗常数(Avogadro constant):1 mol 物质所含的分子(或原子)的数目均相同.
例常温常压下
例标准状态下氧分子
直径
分子间距
分子线度
分子数密度( ):单位体积内的分子数目.
第一节气体动理论的基本概念
宏观物体都是由大量不停息地运动着的、彼此有相互作用的分子或原子组成.
利用扫描隧道显微镜技术把一个个原子排列成 IBM 字母的照片.
现代的仪器已可以观察和测量分子或原子的大小以及它们在物体中的排列情况, 例如 X 光分析仪、电子显微镜(EM)、扫描隧道显微镜(STM)等.
宏观量如压强P、体积V、温度 T 等。
微观量描述系统内微观粒子的物理量。如分子的质量、直径、速度、动量、能量等。
宏观量和微观量的关系
从力学的规律出发,用统计平均的方法,求出大量分子微观量的平均值,建立宏观量和微观量的关系,从而说明宏观现象的微观本质。
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
R—分子有效作用半径10-9m (1nm)
r
二、分子力
三、分子热运动的无序性及统计规律
伽耳顿实验
用伽耳顿板(Galton plate)演示
统计分布规律
对于由大量分子组成的热力学系统从微观上加以研究时,必须用统计的方法.
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小球在伽耳顿板中的分布规律
伽耳顿实验