理想气体的压强公式讲解.ppt

* 大学物理 第三次修订本 第10章 气体动理论 10.4 理想气体的压强公式 大量气体分子 压强 是气体作用于容器器壁单位面积的正压力；是大量分子作无规热运动，对容器器壁的作用力。 如何从气体分子微观上的运动，来反映宏观上的压强？ 1. 分子线度与分子间距相比较可忽略, 分子被看做质点。 2. 除了分子碰撞的瞬间外, 忽略分子间的相互作用。 3. 气体分子在运动中遵守经典力学规律，假设碰撞为弹性碰撞。 理想气体分子是自由地，无规则地运动着的弹性质点群。 一、理想气体的微观模型 二、理想气体的压强公式 容器器壁单位面积上所受的正压力。 压强 P 宏观量 微观上看，气体作无规热运动，气体的压强等于大量分子在单位时间内施加在单位面积器壁上的平均冲量。 如何求得F ? 如何求得 ? 大量分子对器壁碰撞的总效果 单个分子对器壁碰撞特性： 偶然性 、不连续性。 恒定持续的力的作用。 设边长分别为 x、y及z 的长方体中有 N 个全同的质量为 μ 的气体分子，计算A1壁面所受压强。 单个分子遵循力学规律 x 方向动量变化 一次碰撞,A1面对单个分子施加的冲量 分子施于器壁 A1的冲量 连续两次碰撞间隔时间 单位时间碰撞次数 单个分子单位时间施于器壁 A1的冲量 ( 单个分子施于器壁A1的平均冲力 ) 单位时间内 N 个粒子对器壁总冲量 大量分子总效应 单位时间内 N 个粒子对器壁总冲量即为器壁 A1所受平均冲力 ? 单位时间Δt =1。 器壁 A1所受平均冲力 气体压强 已知统计规律 而 定义分子平均平动动能 则 压强公式 3. 显示了宏观量与微观量的关系.是力学原理与统计方法相结合得出的统计规律。 2. 压强是大量分子对时间、对面积的统计平均结果。 讨论 统计关系式 宏观可测量量 微观量的统计平均值 1. 气体对器壁的压强正比于分子的数密度n和分子的平均平动动能 。 例1 体积V =10-3m3的容器中贮有理想气体，其分子总数N=1023，每个分子质量 ,分子方均根速率 。 求 气体的压强、温度和分子总平均平动动能。 解 根据理想气体压强公式，有 代入已知数据，得压强