[第四章气体动理论.ppt

4-1 宏观与微观 统计规律 一 宏观与微观 二 统计规律 三 理想气体的状态方程 4-2 理想气体的压强和温度 一 理想气体的微观模型 二 关于气体分子集体的统计假设 三 理想气体压强公式 四 理想气体的温度 4-3 能量均分定理 理想气体的内能 一 气体分子的自由度 二 能量按自由度均分定理 三 理想气体的内能 4-4 麦克斯韦速率分布律 *玻尔兹曼能量分布律 二 三种统计速率 2 理想气体体积为 V ，压强为 p ，温度为 T . 一个分子 的质量为 m ，k 为玻耳兹曼常量，R 为摩尔气体常量，则该理想气体的分子数为： （A） （B） （C） （D） 解 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 预习要点 麦克斯韦速率分布律中的 和 的意义是什么? 从麦克斯韦速率分布曲线看出哪些内容？ 什么是气体分子的最概然速率、平均速率及方均根速率? 它们的计算公式是什么？ *3. 玻尔兹曼能量分布律的基本结论是什么？ Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 如果我们将气体分子在平衡态下，所有可能的运动速率(在经典物理中为0→?)，按照从小到大的排列，分成一系列相等的速率区间，例如从： 对某一分子，其任一时刻的速度具有偶然性，但对于大量分子，其速率的分布从整体上会出现一些统计规律。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. （ii）如果我们考察的对象，不是个别的具体的分子，而是大量分子的整体，例如我们考察：在某一平衡态下，分布在各个速率区间内的分子数?Ｎ，占总分子数N的百分比──这时就会发现，它是存在确切的统计规律的，按照这个思路考虑下去，就可得到麦氏速率分布律。 （i）如果跟踪考察某些个别分子，在某一瞬间，到底在哪个速率区间内运动，那么，我们发现这种运动完全是偶然的，无规则的(即随机的），毫无意义的。 麦克斯韦于1859年在概率理论的基础上导出了气体速率分布规律，称为麦克斯韦速率分布律。1920年施特恩从实验上予以证实。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 实验装置 2 测定气体分子速率分布的实验：施特恩实验装置 金属蒸气 狭缝 接抽气泵 一 麦克斯韦速率分布律 1大量分子速度分布遵循的统计规律叫麦克斯韦速度分布律，只考虑分子速率的分布的规律叫麦克斯韦速率分布律. 炉 D D’ 探测器C Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 分子速率分布图 : 分子总数 : 区间的分子数. 表示速率在 区间的分子数占总数的百分比 . Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. ──这就是麦氏速率分布函数。 3、麦克斯韦速率分布函数 将气体分子的所有可能的速率，按照从小到大分隔成一系列相等的速率间隔，即v1?v1+?v, v2?v2+?v,…,然后考察分布在速率间隔v+?v内的分子数?N占总分子数的百分比?N/N, 为了进一步消除速率间隔?v的影响，将比值?N/N除以?v,即得 ?N/N?v 取极限，并令极限值为以f(v)表示，──其是速率v的确定函数。即 Evaluation only. Created with Aspose.Slides