大英-大物-10.6温度的微观本质

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,大学物理 第三次修订本,第10章 气体动理论,10.6 温度的微观本质,一、理想气体温度与分子平均平动动能的关系,理想气体分子的平均平动动能为,宏观可测量量,微观量的统计平均值,1,(3) 每同一温度下, 各种气体分子平均平动动能均相等。,(1) 温度的本质是物体内部分子热运动剧烈程度的标志。是分子热运动平均平动动能的度量。,(2) 温度是统计概念, 是大量分子热运动的集体表现。对于少量的分子，温度的概念就失去了意义。,说明,2,理想气体物态方程,若分子总数为,N,玻尔兹曼常数,则,或,二、理想气体定律的推证,3,处于平衡态的理想气体，分子的平均平动动能与气体的温度成正比。,温度的微观本质,比较,与压强公式,得,4, 洛喜蜜脱常数。,例1 计算标准状态下，任何气体在,1cm,3,体积中含有的分子数 。,解 标准状态下，,p,=1.01310,5,Pa,T,=273.15K,。,由,5,例2 试推导道尔顿分压定律。,若各种气体的分子数密度分别为,n,1,，,n,2,，,n,3,，,则混合气体的分子数密度为,n,=,n,1,+,n,2,+,n,3,+,解 设几种气体混合贮于一密闭容器中，由于其温度相同，则它们的分子平均平动动能相等。,6, 道尔顿分压定律。,其中,即,将,n,代入 ，得,7,例3,有一容积为,10 cm,3,的电子管，当温度为,300 K,时用真空泵抽成高真空，使管内压强为,510,-,6,mmHg,。,求,(1) 此时管内气体分子的数目； (2) 这些分子的总平动动能。,解,(1) 由理想气体状态方程得,(2) 每个分子平均平动动能,N,个分子总平动动能为,8,（A）,温度相同、压强相同。,（B）,温度、压强都不同。,（C）,温度相同,但氦气的压强大于氮气的压强。,（D）,温度相同,但氦气的压强小于氮气的压强。,解:,例4,一瓶氦气和一瓶氮气密度相同,分子平均平动动能相同,而且它们都处于平衡状态,则它们,9,例5 理想气体体积为,V,，压强为,p,，温度为,T,，一个分子 的质量为,，,k,为玻尔兹曼常量,R,为摩尔气体常量，则该理想气体的分子数为：,解:,A,B,C,D,10,