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1、 5-3 理想气体的压强与温度公式 前面，分析了系统状态量的关系，得出 理想气体的状态方程 （“微观”形式 ） 本节，用微观的方法讨论气体分子运动的基本概念。 我们的出发点是：如何从微观的角度，用分子热运动图象，对上式，作出物理解释？,一、 理想气体的压强 下面先给出气体分子热运动的一些最基本假设（平衡态条件下） 力学假设（对气体分子个体）： （） 不计分子本身的大小。理想气体稀薄，分子之间线度大。 （） 除了分子间、分子与器壁间的碰撞外，无其他相互作用。 （） 满足力学规律。（如弹性碰撞，则动能守恒。）,统计假设（对气体分子整体）： （） 分子位置均匀分布（忽略重力）。 （） 由于大量无规的
2、碰撞，分子热运动速度按方向的分布也是均匀的。 系统中没有哪个方向分子的速度占优。,容器盛同种气体，分子质量 ,居平衡态,m,射向器壁面元 的某分子束碰壁后反射,在 时间内，入射分子束斜园柱体的体积 中速度基本为 的分子，都能碰撞器壁一次。,x,将上式对平衡态气体中从各个不同方向、以不同速度射向 的各组分子求和，其总动量变化为,因平衡态中两者各占一半，故,只有的 分子才能与 相碰。,的分子。,应用动量定理，,分子受器壁 作用的平均冲力为,器壁 受气体分子作用的平均冲力,由此推得：,思考： 取单位截面积，单位时间长度的长方体如图。 由题意，,v,理想气体状态方程（“微观”形式）,即,压强公式,理想
3、气体,二、温度的统计意义,气体的热力学温度,与 气体分子的平均平动动能 成正比。,T,气体的热力学温度可看作是对分子热运动剧烈程度的量度。,气体的温度是大量分子热运动的集体表现，具有统计意义。,离开大量分子，温度失去意义。,并不包括分子有序运动的平动动能，即不包括整体的轨道动能。 如：容器相对某一参照系匀速运动，不变，但突然停止，因碰撞， 产生无规热运动，。 由 得：方均根速率为：,同一温度下，质量小的气体分子方均根速率大。,确定某物体空间位置所需的独立坐标的数目（ ）。,i,54 能量按自由度均分定理,一、 自由度的概念,二、能量按自由度均分定理,气体分子的平均动能为,若将分子看作非刚性分子，还要考虑分子的振动动能，按一定的原则确定振动自由度。（略）,某一定量理想气体的内能 组成气体的全部分子的平均动能之和（忽略分子之间的相互作用）。,内能是温度的函数,g,在,C,0,时,的内能,E,m,R,T,2,i,m,8,.,0,5,3,2,1,0,3,2,5,3,1,4,.,8,.,8,6,与温度改变的中间过程无关。,
