大学物理02理想气体的压强和温.pptx
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1、1理想气体压强和理想气体压强和温度的统计意义温度的统计意义 2 压强是由于大量气体分子对容器壁碰撞的结果。压强是由于大量气体分子对容器壁碰撞的结果。例如:例如:篮球充气后,球内产生压强,是篮球充气后,球内产生压强,是由大量气体分子对球壁碰撞的结果。由大量气体分子对球壁碰撞的结果。我们要用气体分子运动论来讨论宏观的我们要用气体分子运动论来讨论宏观的压强与微观的气体分子运动之间的关系。压强与微观的气体分子运动之间的关系。1.1.研究方法研究方法 从微观物质结构和分子运动论出发运用力学规律从微观物质结构和分子运动论出发运用力学规律和统计平均方法,解释气体的宏观现象和规律,并建和统计平均方法,解释气体
2、的宏观现象和规律,并建立宏观量与微观量之间的关系。立宏观量与微观量之间的关系。一、理想气体的压强一、理想气体的压强2.2.关于理想气体的一些假设关于理想气体的一些假设 理想气体的假设可分为两部分:一部分是关于分理想气体的假设可分为两部分:一部分是关于分子个体的;另一部分是关于分子集体的。子个体的;另一部分是关于分子集体的。31.气体分子本身的线度比起分子间的平均距离来说,小气体分子本身的线度比起分子间的平均距离来说,小得多,可以忽略不计,得多,可以忽略不计,(1)个体分子的力学性质假设)个体分子的力学性质假设2.气体分子间和气体分子与容器壁分子之间除了碰撞的气体分子间和气体分子与容器壁分子之间
3、除了碰撞的瞬间外,不存在相互作用。瞬间外,不存在相互作用。3.分子在不停地运动着,分子之间及分子与容器壁之间分子在不停地运动着,分子之间及分子与容器壁之间频繁发生碰撞,这些碰撞都是完全弹性碰撞。频繁发生碰撞,这些碰撞都是完全弹性碰撞。4.每个分子都遵从经典力学规律。每个分子都遵从经典力学规律。理想气体的微观模型假设:理想气体的微观模型假设:理想气体分子像一个个极理想气体分子像一个个极小的彼此间无相互作用的弹性质点小的彼此间无相互作用的弹性质点。对于单个分子的运动遵守牛顿定律,但由于分子数目太多,对于单个分子的运动遵守牛顿定律,但由于分子数目太多,使得单个分子的运动极为复杂,即单个分子的运动是无
4、规则的,使得单个分子的运动极为复杂,即单个分子的运动是无规则的,运动情况瞬息万变。但大量分子的整体却出现了规律性,这种运动情况瞬息万变。但大量分子的整体却出现了规律性,这种规律性具有统计平均的意义,称为统计规律性。规律性具有统计平均的意义,称为统计规律性。42、分子集体的统计假设、分子集体的统计假设 对大量无规则的事件,进行统计,满足一定的规对大量无规则的事件,进行统计,满足一定的规律性,事件的次数越多,规律性也越强,律性,事件的次数越多,规律性也越强,定义定义:某一事件某一事件 i 发生的概率发生的概率 Pi 例如:例如:投掷硬币,投掷硬币,有有2个面,开始几次个面,开始几次出现哪一面朝上是
5、出现哪一面朝上是无规律的,但随着无规律的,但随着投掷的次数越多,投掷的次数越多,出现某一面的概率出现某一面的概率越接近二分之一。越接近二分之一。统计规律有以下几个特点统计规律有以下几个特点:1.对大量偶然事件整体所遵守对大量偶然事件整体所遵守的规律为统计规律。的规律为统计规律。道道尔尔顿顿板板实实验验2.总是伴随着涨落。总是伴随着涨落。5 以气体的统计规律性为依据,可以对气体系统提出以气体的统计规律性为依据,可以对气体系统提出统计假设:统计假设:1.气体分子处在平衡态时,若忽略重力的影响分子在容气体分子处在平衡态时,若忽略重力的影响分子在容器中的空间分布平均来说是均匀的,如果以器中的空间分布平
6、均来说是均匀的,如果以N表示容积表示容积体积体积V内的分子数,则分子数密度内的分子数,则分子数密度n应到处一样,应到处一样,2.气体在平衡态时,每个分子的速度指向任何方向的机气体在平衡态时,每个分子的速度指向任何方向的机会(几率)是一样的。会(几率)是一样的。分子在分子在 x 方向的平均速度:方向的平均速度:分子的无规则的热运动的内在规律性:分子的无规则的热运动的内在规律性:分子在各分子在各方向运动的概率是相同的,没有哪个方向的运动占优方向运动的概率是相同的,没有哪个方向的运动占优势势。由于分子沿由于分子沿 x 轴轴正向正向和和 x 轴轴负向负向的运动概率是的运动概率是相同的,因此,在相同的,
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