文档介绍：一、热学的研究对象热现象与热运动,以及热运动与其它运动形式之间相互转换所遵循的规律。热运动是热现象的微观本质,热现象是热运动的宏观表现。二、热学的主要内容:第二篇热学(微观角度,统计原理)(能量角度)分子物理学宏观量与微观量的关系热力学热功转换的关系及条件基本内容:理想气体状态方程压强和温度的微观解释;能量按自由度均分原理,理想气体的内能;麦克斯韦速率分布律;第六章分子物理学§ 分子物理学的基本概念(扩散现象,布朗运动)。?一、气体分子运动论 (分子或原子)组成,粒子间有空隙 (大的分子其直径约为10-7m,小的如氧分子的直径3×10-10m)三、气体的状态参量单位:Pa(P、V、T) 1、体积(V):气体分子所能达到的空间,即容器的容积。 2、压强(P)气体分子作用在容器器壁单位面积上的正压力,是大量气体分子对容器器壁碰撞的统计平均效果。单位,3m33101mL????热力学温度T 的单位:开尔文( K )??tT 3、温度(T)物体的冷热程度,是气体分子热运动的剧烈程度的体现,是大量分子平均平动动能的量度。标准状态温度为0℃,压强为1atm,、几组概念:1、系统与外界2、平衡态,准静态过程若无外界影响,系统的宏观性质将在长时间内保持不变,这种状态称为平衡态。系统从一个状态经过一系列中间状态变到另一个状态,这叫状态变化过程,简称过程。如果这其中经过的所有中间状态都无限接***衡状态,则称这种过程为准静态过程,也叫平衡过程。平衡过程是无限缓慢地进行的极限过程。由大量的不断作无规则运动的分子所组成的宏观物质叫系统;在系统外部,与系统的状态及其变化直接有关的物体称为外界。系统与外界的划分是相对的§ 理想气体状态方程 2、理想气体的微观模型一、理想气体模型 1、理想气体:在任何情况下都服从玻意尔定律、查理定律以及盖-吕萨克定律的气体。一般气体在压强不太大(与大气压比较),温度不太低(与室温比较)时都服从三条定律。把气体看作是一群自由的、作无规则运动的弹性小球的集合。(3)所有碰撞都是完全弹性的。(2)分子间无相互作用力;(1)分子可视为质点;二、理想气体状态方程RTRTMPV????满足此物态方程的气体称为理想气体式中R为摩尔气体常数,又称普适气体恒量,其值为:000TVPR?Kmolmatm?????、理想气体状态方程(其中P0,V0,T0为1mol理想气体在标准状态下的参数值)KmolJR???????: (1)、当M,μ,P一定,则V∝T──等压变化;当M,μ,V一定,则P∝T──等容变化;当M,μ,T一定,则P反比V──等温变化。 (2)、适用的条件是气体处于平衡状态的理想气体,对于实际气体,用此式计算的结果与实验数值有偏差。RTRTMPV????mNNmM0,???nkTP?可得:2、令:VNn?气体分子数密度;而气体的密度ρ=M/V =??????????????KJmolkmolJNRkK-玻尔兹曼常数TNRVNRTVmNmNP00??3、混合理想气体的状态方程道尔顿分压原理:混合气体的压强等于各组分的压强之和。nPPPP?????21RTMMMVPPPnnn)()(221121????????????令????iiiMPP??,混合理想气体的状态方程为:RTPV??(各组分V,T相同)解:(注意温度要用热力学温标)RTMPV??由得PRTVM???PRT??molkg35**********.???????该气体是氢气 [例1] 容器内有压强为3×105Pa,温度为27C,,试分析该气体是哪一种气体?T=273+27=300K