2021-2022学年高二物理竞赛课件：平均碰撞次数和平均自由程_第1页
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文档简介

1、平均碰撞次数和平均自由程 一、概念平均碰撞次数：一个分子在单位时间内与其他分子碰撞次数的平均值平均自由程：一个分子连续两次碰撞所经过路程的平均值一、重力场中粒子按高度的分布分子热运动：使分子趋于均匀分布重力：使分子趋于向地面降落设气体分子的质量为m同理可设想，分子按速度的分布由其动能 决定，并与 成正比温度为 T 的平衡气体C：与位置和速度无关的比例因子麦克斯韦玻尔兹曼分布律二、计算(对同一类分子)分子视为弹性小球，有效直径为d，碰撞前后速率为 1.考虑一个分子运动，其它分子静止运动分子在1秒内与其它分子的平均碰撞次数为 2. 考虑所有的分子都在运动3. 分子的平均自由程平均碰撞次数为例计算氧

2、气在标准状态下的分子平均碰撞次数和平均自由程。设氧气分子的有效直径为2.910-10m。解：标准状态例用惯性力的方法解例5。解：以劈为参考系对m水平方向垂直方向对M即可解得例人站在一转盘边缘随盘以 转动，分别以转盘和地面为参考系，求盘与人间的静摩擦力。解：(1)在转盘上观察，人静止，即即惯性离心力(2)从地面观察，人作匀速圆周运动，向心加速度向心力由摩擦力提供 四个粒子有结果：系统越趋于平衡态，对应的微观态数越多微观上，孤立系统中一切自发或不可逆过程总是向无序性增大方向进行熵增加原理的物理意义 热二定律的微观意义功热转换：实际过程机械能内能热传导：高低可别相同(不可区别)热运动动能传递混乱气体自由膨胀：相对有序无序即一切实际过程总是沿无序性增大的方向进行热力学第二定律的微观意义 3. 热力学概率与熵玻尔兹曼关系k为玻尔兹曼常数热力学概率W(宏观状态出现的概率)：任一

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