20.自由程+热力学第一定律.pdf

§7.8 气体分子的平均自由程 一、平均碰撞频率Z 单位时间一个分子与其 它分子碰撞次数的统计 平均值叫平均 碰撞频率(Z )。 考察某个分子，设其它 分子静 止，则 Z n d 2 v 曲直圆柱体， 考虑到其它分子也在运 动， 总长v ，半径等于分子直径d v用vr 2v代替， Z 2 d 2 n v 二、平均自由程 一个分子在两次连续的 碰撞之间所走过的路程 的统计平均值 叫平均自由程。 v 1 kT  Z 2d 2 n 2d 2 p 例10 H 2 , d 2.73 1010 m , T 273K , 则  7 5 1.14 10 m (p 10 Pa )   1.14 m (p 102 Pa )  1 11 例 一定量的理想气体，经 等压过程从体积 压缩到 ， V V V 1 2 1 2 2 1 : 2 v 2 1 : 2 则 _______ ； _______ 。 1 v1 pV RT 8kT v p nkT  §7.9 气体内的迁移现象 气体处于非平衡态时， 气体分子除无序运动外 ，还会呈现 出某些有序运动。 热传导、粘滞、扩散 一、热传导现象 气体内部温度不均匀时 ，有热量从高温部分向 低温部分传递。 微观解释：分子热运动 能量的迁移过程。 二、粘滞现象 气体各部分流速不同时 ，由于气体间的相互作 用，流速将 趋于均匀。 微观解释：分子定向动 量的迁移。 三、扩散现象 当混合气体中某一成分 的密度分布不均匀，或 同一气体各部 分的密度不同时，气体 将从密度大处逐渐向密 度小处散开。 微观解释：分子质量的 迁移。 §7.10 实际气体 范德瓦尔斯方程 实际气体往往  pV RT 一、体积修正 一个分子的平均不可压 缩体积为 1 4 3 4 d 3 ( πd ) 4[ ( ) ] 2 3 3