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1、0 时氧气分子的平均速率气体分子在常温下的速 率为每秒几百米 , 在几米远 的地方打开一瓶香水 , 数秒 后才闻到香味 , 为什么 ? 分子间的碰撞阻碍了 分子运动。5 气体分子的平均自由程和碰撞频率两分子质心间最 小距离的平均值单位时间内一个分子与其它分子碰撞的平均次数平均 碰撞频率。 考察分子A：有效直径 d ,与其它分子碰撞。以 A 的中心运动轨迹为轴线 、 d 为半径，作曲折圆柱体 ,则质心位于该圆柱体内的 其它分子都能与A相碰。一、平均碰撞频率圆柱体内分子数，即A与 其它分子碰撞次数为A平均相对速率 , 时间t内，A运动路程 相应圆柱体体积碰撞截面利用麦氏分布律可证明，平均相对速率与
2、 平均速率的关系为 单位时间内平均碰撞次数（平均碰撞频率）A单位体积内 分子数 n气体分子在连续两次碰撞间通过的平均路程时间 t 内，因此，平均自由程：P = n k T平均自由程。平均碰撞频率（1）平均自由程只与 分子直径d、分子数密度n 有关 , 与 分子速率v 无关。 （2）T 一定时 ， 1 / p二、平均自由程结论 ：(3)平均自由程与压强成反比，当压强很小, 有可 能大于容器线度，即分子很少与其它分子碰撞，不 断与器壁碰撞，其平均自由程即容器的线度。即容器的线度l 实际分子的平均自由程就是容器的线度l与压强无关 微观上的真空例1、求空气分子在标准状态下的平均碰撞频率、平均自由程 。
3、解：后页前页后页前页一容积为 11.210 -3 m3 的真空系统在27 时已被抽到 1.010 -5 mm Hg 的真空 ，为了提高真空度，将它放在 300 的烘箱内烘烤，使器壁释放出所吸附的气体分子，若烘 烤后压强增为 1.010 -2 mm Hg ，问器壁原来吸附了多少个分子？例 2：后页前页设烘烤前后真空系统的分子密度分别为 n1 , n2解：器壁原来吸附的分子数为：后页前页例题3、求氢在标准状态下一秒内分子的平均碰撞次数 。（已知分子直径d = 210-10m) 解：（约80亿次）三种输运过程 ：1、当气体各层流速不均匀时发生的粘滞现象。2、当气体温度不均匀时发生的热传导过程。3、当
4、气体密度不均匀时发生的扩散现象。6 输运过程 一、粘滞现象（内摩擦）xABzu=u(z)uou=0zodf df 牛顿粘滞定律：称为动力粘度或粘度。单位：pa.s即，流速在它变化最大的方向上每单位间距的增量 。微观本质：粘滞现象的微观本质是分子定向动量的迁移 。微观解释：气体分子除有无规则热运动外，还有定向速度 u穿过 dS 的分子由下层 上层的分子定向动量小；由上层 下层的分子定向动量大有定向动量自上而下的净迁移，上层 定向动量减小 下层 定向动量增大上层受沿 -x 向的粘滞力df 下层受沿 x 向的粘滞力df 二、热传导现象T2T1dSdS导热系数 或热导率 ：热传导现象的微观本质是分子热
5、运 动能量的定向迁移。微观本质：z单位： w/(mk)称为傅里叶（Fourier）定律微观解释 对气体：内部温度不均匀，表明内部各处分子平 均热运动能量 不同 对穿过dS面的分子由左右的分子带有较大的平均能量由右左的分子带有较小的平均能量 左右分子交换 能量向右净迁移 宏观上表现为热传导由分子动理论可以导出(C 气体定容比热) 三、扩散现象21dSdS扩散系数：气体扩散现象的微观本质是质量的 定向迁移。微观本质：z单位：m2/s考虑总密度均匀和没有宏观气流的 条件下相互扩散的情况。并假定相互 扩散的两种气体的分子质量极为相近 。如N2和CO 。称为斐克（Fick）定律微观解释：分子由大处向小处净迁移.可以导出 杜瓦瓶：热传导系数与分子数密度无关(2)当压强P很低，以至分子平均自由程大于容器线度时 ：结论：当分子密度n很小时，具有非常好的保温性能。(1)
