【2017年整理】第六章 气体动理论.ppt

大学物理;力学：研究物体机械运动。 研究方法：牛顿力学的确定论。;一、气体分子运动理论的基本观点;二、统计规律性： ;6.2 平衡态 理想气体状态方程 ;6.2.2 系统状态的描述;6.2.4 理想气体的状态方程;理想气体的状态方程;【例题6－1】容积V=30L的高压钢瓶内装有P=130atm的氧 气，做实验每天需用P1=1atm和V1=400L的氧气，规定氧气 压强不能降到P2=10atm以下，以免开启阀门时混进空气。 试计算这瓶氧气使用几天后就需要重新充气。;解：;(约为分子直径的10倍）;6.3 压强和温度的微观解释;* 统计假设: ; 二、压强公式的推导;∴1秒钟给予器壁的冲量= i 分子给器壁的平均冲力;压强公式;对个别分子运用力学定律,对大量分子整体运用统计规律。;*气体分子热运动的特征：小、多、快、乱。;四、温度的微观解释;~;地球的平均温度为150 C(288k),109种生物得以生存;??悬天际蔚蓝的地球;Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.;【例题6－4】; 6.4 能量均分定理 理想气体的内能 ;三、 刚性三原子分子的自由度(如H2O);自由度; 6.4.2 能量均分原理; 三、理想气体的内能;【例题6－5】一容器内装有理想气体，其密度1.24×10-2 kg/m3,当温度为273K，压强为1.013×103Pa时， 试求：（1）气体的摩尔质量，并确定它是什么气体？ （2）气体分子平均平动动能和转动动能各是多少？ （3）单位体积内分子的平动动能是多少？ （4）若该气体是0.3mol,其内能是多少？; 由于N2和CO均是双原子气体，它们的自由度;根据内能公式得:;【例题6－6】有二瓶不同的气体，一瓶是氦气，一瓶是氮气，它们压强相同，温度相同，但容积不同，则单位容积的气体内能是否相同？;【例题6－7】问答题：(1)当盛有理想气体的密封容器相对某惯性系匀速运动时，能否说容器内分子的热运动速度相对这参照系也增大了，从而气体的温度也因此升高了，为什么？;答：容器突然停止运动时，分子的定向运动动能经过分子与容器壁的碰撞及分子间的相互碰撞，从而发生能量的转化，定向运动的机械能转化为分子热运动动能，气体的内能增加了，所以气体的温度升高了；由于容积不变，所以气体的压强也增大了。;一、分子速率分布的测定——斯特恩实验;二、速率分布函数;三、麦克斯韦分子速率分布律;;T 低;*理想气体温度公式:;Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.; 四、麦克斯韦速率分布律的应用;讨论：;其中:;解:;Nf(v);解:;(任何物质分子在保守力场中分布的统计规律);2.等温大气压强公式（高度计原理）;[例题6－11]考虑一个理想化的地球大气分子模型。 在这个模型中，地球为一半径为R的刚性球体，球外引 力场中的重力加速度为常量g，球面以上共有N个质量为μ 的大气分子。整个大气体系处在温度为T的热平衡状态中， 试求地球表面处的压强。; 一、平均碰撞次数：;;讨论:; 一定质量的某种理想气体，先经过等容过程使其热力学温度增高为原来的4倍，再经过等温过程使其体积膨胀为原来的2倍，则经此过程后： （1）分子的平均碰撞的频率变为原来的几倍？;气体分子热运动图景的量级概念