《热学教程》第五章气体分子的平均自由程

6.8 气体分子的平均自由程气体分子的平均自由程碰撞，非平衡态碰撞，非平衡态平衡态，起重要作用。平衡态，起重要作用。统计平均值统计平均值连续两次碰撞间自由路程连续两次碰撞间自由路程无规则性无规则性有规律，表示碰撞的基本特征。有规律，表示碰撞的基本特征。气体分子在连续两次碰撞间所可能经过的气体分子在连续两次碰撞间所可能经过的各段自由路程的平均值各段自由路程的平均值平均自由程：平均自由程：ZtZt 平均速率平均速率 平均碰撞频率：平均碰撞频率：一个分子单位时间内所一个分子单位时间内所受碰撞的平均次数受碰撞的平均次数Z推导推导 的关系：的关系：TP,平衡态理想气体，分子看作直径为平衡态理想气体，分子看作直径为 d 的刚球，的刚球，“跟踪跟踪”一个分子一个分子A，设，设 A 以以平均相对速率平均相对速率 相对其它分子运动，其它分子静止。相对其它分子运动，其它分子静止。r dr nA2d 碰撞截面碰撞截面d2中心在截面为中心在截面为 柱体内的分子都能被柱体内的分子都能被A碰撞！碰撞！ndttdnZrr 22 r 平均相对速率和平均速率平均相对速率和平均速率的关系为的关系为 2 rndZ 22)(nkTp pT pdkT22 ndZ221 -19-18s105.6s109.69.446 Zd 3.510-10m空气分子空气分子标准状态下标准状态下m109.6282 pdkT 真空度为真空度为104mmHg（1.33 10-2pa）的）的灯泡内（灯泡内（0C），空气的），空气的 ，大，大于灯泡的线度。气体分子已经很少碰于灯泡的线度。气体分子已经很少碰撞。但这时撞。但这时 ！m52.0 312/cm105.3 n作作 业业 与与 复复 习习 题题6-56-76-126-166-86-96-176-25