第5章+气体动理论2015.pdf

理学院物理系陈强 理学院物理系陈强 热学 第5章气体动理论 风力发电 气压高度计的原理是使用真空膜盒或其他诸如半导体气压感应器等 为了环境不受污染，也为解决一次性能源大量消耗终将导致枯竭的危险，人 来感应气压的变化从而测定高度的变化。一般来说，高度越高，气压越 们在不断的寻求新能源。目前全球风力发电装机容量已超过13932 MW 低.通过标定后，气压高度计可以较为精确地测定相对高度. 理学院物理系陈强 理学院物理系陈强 概论 本章内容 研究热力学系统的热现象和热运动规律。 §5.1 统计规律性的基本概念 §5.2 系统的状态及其描述 热力学系统：包含大量分子、原子的宏观系统， §5.3 理想气体的压强和温度 简称简称系统系统。系统以外的物体称为系统以外的物体称为外界外界。 §5 3 想气体的 度 §5.4 能量按自由度分配的统计规律 §5.5 气体分子按速率分布的统计规律 热现象: 大量分子无规则运动的集体表现 §5.6 分子数按能量分布的统计规律 (1mol: NA = 6.022 ?1023 ; 布朗运动) §5.7 气体分子平均碰撞频率及平均自由程 ?分子热运动 理学院物理系陈强 理学院物理系陈强 概论 概论 热学的两种研究方法? 两种理论 2. 微观方法?微观理论(统计物理) －对热力学系统内的微粒的行为作出假设 (单个粒子遵从牛顿定律, 整体服从无序假设等) 1. 宏观方法?宏观理论(热力学) －引入描述热力学系统微观性质的微观物理量 – 引入描述热力学系统宏观性质的宏观物理量 如质量、速度、能量、动量等 ((如温度如温度、压强压强、体积体积、热容量热容量、密度密度、熵等熵等)) 物质的微观结构和假设+ 统计平均方法 – 大量观测和实验+ 逻辑推理(运用数学) ? 微观理论：统计物理(统计力学) ? 热力学定律（0，1，2，3 ） 其初级理论(气体) ：气体动理论(气体分子运动论) ? 优点：精确可靠、普遍 优点：揭示了热现象的微观本质。 缺点：不追究微观机制，未揭示微观本质 缺点：可靠性、普遍性差 （与模型近似有关） ?两种方法相辅相成。如何联系？