气体动理论的观点

1、一、研究方法一、研究方法 从微观物质结构和分子运动论出发运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，并建立宏观量与微观量宏观现象和规律，并建立宏观量与微观量之间的关系。之间的关系。一一. 微观模型微观模型 1. 对单个分子的力学性质的假设对单个分子的力学性质的假设分子当作质点，不占体积；分子当作质点，不占体积；（因为分子的（因为分子的线度线度分子间的平均距离）分子间的平均距离）分子之间除碰撞的瞬间外，无相互作用力。分子之间除碰撞的瞬间外，无相互作用力。 （忽略重力）（忽略重力）弹性碰撞弹性碰撞（动能不变）（动能不变）

2、服从牛顿力学服从牛顿力学 (理想气体的微观假设理想气体的微观假设)分子数目太多，无法解这么多的联立方分子数目太多，无法解这么多的联立方程。即使能解也无用，因为碰撞太频繁，程。即使能解也无用，因为碰撞太频繁，运动情况瞬息万变，运动情况瞬息万变， 必须用统计的方法必须用统计的方法来研究。来研究。 统计的规律性统计的规律性 对于单个分子的运动是无规则的，遵对于单个分子的运动是无规则的，遵守牛顿定律，但对大量的分子则需用统计守牛顿定律，但对大量的分子则需用统计平均的方法。平均的方法。 对大量无规则的事件，进行统计，满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，规律足一定的规律性，事

3、件的次数越多，规律性也越强，用性也越强，用“概率概率”来表示。来表示。总的事件次数出现某一事件的次数iP定义定义: 某一事件某一事件 i 发生的概率发生的概率 Pi Ni - 事件事件 i 发生的发生的 次数次数N - 各种事件发生的各种事件发生的 总次数总次数NNPiNi lim例如：例如：投掷硬币，有投掷硬币，有2个面，开始几次出个面，开始几次出现哪一面朝上是无规现哪一面朝上是无规律的，但随着投掷的律的，但随着投掷的次数越多，出现某一次数越多，出现某一面的概率越接近二分面的概率越接近二分之一。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的规律为统对大量

4、偶然事件整体所遵守的规律为统计规律。计规律。2.总是伴随着涨落。总是伴随着涨落。 同样对于分子的无规则的热运动也可同样对于分子的无规则的热运动也可用统计平均的方法去找出其内在的规律性。用统计平均的方法去找出其内在的规律性。因此分子在各方向运动的概率是相同的，因此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势。没有哪个方向的运动占优势。分子在分子在 x 方向的平均速度：方向的平均速度：NvvvvNxxxx21 由于分子沿由于分子沿 x 轴轴正向正向和和 x 轴轴负向负向的运的运动概率是相同的，因此，在动概率是相同的，因此，在 x 方向上分子方向上分子的平均速度为的平均速度为 0 。同样有同样有0 , 0zyvv分子速度在分子速度在x方向的方均值：方向的方均值：NvvvvNxxxx2222120NiixxNvv122同理，分子速度在同理，分子速度在y、z方向的方均值：方向的方均值：,122NiiyyNvvNiizzNvv122 由于分子在由于分子在x、y、z三个方向上没有三个方向上没有哪个方向的运动占优势，所以，分子的三哪个方向的运动占优势，所以，分子的三个速度方均值相等。个速度方均值相等。222zyxvvv由矢量合成法则，分子速度的方均值为：由矢量合成法则，分子速度的方均值为：2222zyxvvvv则