大英-大物-106温度的微观本质ppt课件

1、大学物理大学物理 第三次修订本第三次修订本第第10章章 气体动理论气体动理论一、理想气体温度与分子平均平动动能的关系一、理想气体温度与分子平均平动动能的关系kT321理想气体分子的平均平动动能为理想气体分子的平均平动动能为 kT23宏观可宏观可丈量量丈量量微观量的统微观量的统计平均值计平均值221v大学物理大学物理 第三次修订本第三次修订本第第10章章 气体动理论气体动理论(3) 每同一温度下每同一温度下, 各种气体分子平均平动各种气体分子平均平动动能均相等。动能均相等。 (1) 温度的本质是物体内部分子热运动猛温度的本质是物体内部分子热运动猛烈程度的标志。是分子热运动平均平动动能的烈程度的标

2、志。是分子热运动平均平动动能的度量。度量。(2) 温度是统计概念温度是统计概念, 是大量分子热运动的是大量分子热运动的集体表现。对于少量的分子，温度的概念就失集体表现。对于少量的分子，温度的概念就失去了意义。去了意义。 阐明阐明大学物理大学物理 第三次修订本第三次修订本第第10章章 气体动理论气体动理论理想气体物态方程理想气体物态方程假设分子总数为假设分子总数为 NRTMmpV RTNNpVA玻尔兹曼常数玻尔兹曼常数123AKJ1038. 1NRk那么那么 NkTpV nkTp 或或 二、理想气体定律的推证二、理想气体定律的推证大学物理大学物理 第三次修订本第三次修订本第第10章章 气体动理论

3、气体动理论 处于平衡态的理想气体，分子的平均平处于平衡态的理想气体，分子的平均平动动能与气体的温度成正比。动动能与气体的温度成正比。kTk23212v温度的微观本质温度的微观本质 knP32比较比较 nkTp 与压强公式与压强公式 得得 大学物理大学物理 第三次修订本第三次修订本第第10章章 气体动理论气体动理论nkTp 15.2731038. 110013. 1235kTpn325m10688044. 2 洛喜蜜脱常数。洛喜蜜脱常数。例例1 计算规范形状下，任何气体在计算规范形状下，任何气体在1cm3体积中体积中含有的分子数含有的分子数 。解解 规范形状下，规范形状下，p =1.013105

4、Pa, T=273.15K。由由 大学物理大学物理 第三次修订本第三次修订本第第10章章 气体动理论气体动理论例例2 试推导道尔顿分压定律。试推导道尔顿分压定律。321假设各种气体的分子数密度分别为假设各种气体的分子数密度分别为 n1，n2，n3， 那么混合气体的分子数密度为那么混合气体的分子数密度为 n=n1+n2+n3+ 解解 设几种气体混合贮于一密闭容器中，由于其设几种气体混合贮于一密闭容器中，由于其温度一样，那么它们的分子平均平动动能相等。温度一样，那么它们的分子平均平动动能相等。大学物理大学物理 第三次修订本第三次修订本第第10章章 气体动理论气体动理论332211323232nnn

5、p 道尔顿分压定律。道尔顿分压定律。 ,32,32,32333222111npnpnp其中其中321pppp即即将将n代入代入 ，得，得3/2np np32)(32321nnn大学物理大学物理 第三次修订本第三次修订本第第10章章 气体动理论气体动理论例例3 有一容积为有一容积为 10 cm3 的电子管，当温度为的电子管，当温度为 300 K时用真空泵抽成高真空，使管内压强为时用真空泵抽成高真空，使管内压强为 510-6 mmHg。求。求 (1) 此时管内气体分子此时管内气体分子的数目；的数目； (2) 这些分子的总平动动能。这些分子的总平动动能。 解解3001038. 1103 .13310

6、52356kTpVN121061. 1(1) 由理想气体形状方程得由理想气体形状方程得(2) 每个分子平均平动动能每个分子平均平动动能kT23N 个分子总平动动能为8310 J2NNkT大学物理大学物理 第三次修订本第三次修订本第第10章章 气体动理论气体动理论A温度一样、压强一样。B温度、压强都不同。C温度一样,但氦气的压强大于氮气的压强。 D温度一样,但氦气的压强小于氮气的压强。 nkTp 解解:TmkkTVN)He()N(2)He()N(2pp例例4 一瓶氦气和一瓶氮气密度一样一瓶氦气和一瓶氮气密度一样,分子平均平分子平均平动动能一样动动能一样,而且它们都处于平衡形状而且它们都处于平衡形状,那么它们那么它们大学物理大学物理 第三次修订本第三次修订本第第10章章 气体动理论气体动理论例例5 理想气体体积为理想气体体积为V ，压强为，压强为 p ，温度为，温度为 T ，一个分子，一个分子 的质量为的质量为