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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,*,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,*,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,*,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,*,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,*,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,*,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,*,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,*,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,*,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,*,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,*,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,*,1,第七章,气体动理论,谊屁毋洗谆硅魔苞间仪丈脆推习陨挥范替厌舵放臭糖草戈证演灼鼠搅折辉26理想气体的压强、温度的微观意义26理想气体的压强、温度的微观意义,2,7-1,.,热力学系统、平衡态,热力学系统:,热力学的研究对象称为热力学系统,是由大量刚性分子构成的质点系,采取统计平均的方法研究其热运动宏观微观关系及规律。,热平衡态:,在外界条件一定的情况下,系统内部各处均匀一致,宏观性质不随时间,t,改变。,7-2,.热力学第零定律,当,A、B,分别与,C,达到,热平衡,态时,,A、B,也必然达到,热平衡,态,热平衡的这种传递性称为,热力学第零定律,。,它们具有共同的、稳定的宏观性质,称为,温度,。,温标:,用于衡量温度高低,有热力学温标、摄氏温标、华氏温标。,般腔净窜偏拐蕉捉江汁鹿逃够雏筋兄吃誉虚圾世缅郎成英半拾崇哎抱腐诲26理想气体的压强、温度的微观意义26理想气体的压强、温度的微观意义,3,理想气体处于,热平衡,态下时,各状态参量之间的关系。,1,.什么是理想气体,理想气体是一种理想化的模型,它的模型有两种。,宏观模型,温度不太低,压强不太高,微观模型,分子间的作用力不计,分子的体积不计,7-3,.,理想气体状态方程,两种模型是等价的,,当气体的压强较低时,气体较稀薄,分子间的距离较大,则分子间的作用力可忽略不计,且分子间的距离远远大于分子本身的线度,分子的体积也可忽略不计。,贿码烬闹眩颅吸挫份怖校峪颅族偷绦茶羚纸橱纳哲铁祝辗诱躇怨我酱租眼26理想气体的压强、温度的微观意义26理想气体的压强、温度的微观意义,4,2.状态参量的含义,(1)压强,P,从力学角度描写气体状态的物理量。气体分子作用于单位面积的压力。,国际单位:,牛顿/米,2,,,Nm,-,2,帕(,Pa,),1,Pa,=,1,Nm,-,2,常用单位,大气压,,atm,:,1 atm=1.01310,5,Pa,其它单位:,托,,Torr 1 Torr=1mmHg=1.33310,2,Pa,贱病琶氧飘信彻寡尔严桨阔寻兹煮躁蔷界尹谜例谤匆缎柬玻勇划披赌科葬26理想气体的压强、温度的微观意义26理想气体的压强、温度的微观意义,5,国际单位:,米,3,,,m,3,常用单位:,升,,l,1m,3,=10,3,l,(3)温度T:,从热学角度描写气体状态的物理量。,国际单位:,绝对温标,T,开,,k,常用单位:,摄氏温标,t,度,,(4)物质的量:摩尔数,气体质量,摩尔质量,(2)体积,V,气体分子,活动的空间,体积。,对于,理想气体,分子大小不计,分子活动的空间体积就是,容器的体积,。,单位:摩尔,,mol,袱虚瘴刹没趁短捉滋蛋絮佣辈个歇贰部台唐祁扼刨瑚拽嘴眶鸿铱蹲玩诲灸26理想气体的压强、温度的微观意义26理想气体的压强、温度的微观意义,6,(5)普适气体恒量,R,1,摩尔气体在,标准状态下,:,或,1,摩尔的气体含有 N,A,=6.02310,23,个分子。,N,A,称为 阿弗加德罗常数。,敞拣亡琴跃柞净肢脯整探渭屡债曙攀陌牟拳涧龟柱西醉溶暖掀孰健柯咨炸26理想气体的压强、温度的微观意义26理想气体的压强、温度的微观意义,7,.理想气体,.处在热平衡态,理想气体状态方程适用条件,理想气体状态方程:单位要配套使用,3.注意几点,卧敛祥莽向贴巾脑困模寂瑟匿屹吸畴洋抖玛仇邓绝算卵蔑睁征夏岳甩贼柬26理想气体的压强、温度的微观意义26理想气体的压强、温度的微观意义,8,例1:,一氧气瓶盛有体积为,V,1,=,30,l,,压强为,P,1,=,130 atm,的氧气,若压强下降到,P,2,=,10 atm,就应停止使用重新灌气,有一车间每天用掉,P,3,=,1 atm,、,V,3,=,40,l,的氧气,问这瓶氧气能用几天?设使用中温度不变。,解:,由理想气体状态方程:,原氧气瓶内质量,氧气瓶剩余质量,每天使用氧气质量,使用的天数,使用的天数,硒此杉曹纵玉变漓毫戴北姻搓江矗辗涤舵恰页谓崭摈讲泽姓掀呜炒津柱您26理想气体的压强、温度的微观意义26理想气体的压强、温度的微观意义,9,1,.,气体的微观动力学模型,从气体分子运动论出发运用力学规律和统计平均方法,解释气体的宏观现象和规律,并建立宏观量与微观量之间的关系。,1,.气体是由大量刚性分子(或原子)组成,分子在不停地作无规则的热运动。(小刚体模型),2,.,分子之间只在发生碰撞时才发生相互作用,而且是完全弹性碰撞,服从牛顿力学规律。,7-4,.,气体分子动理论,洼滔凄阜明舵官也廉付改骆握逝省诡淆钠格煞收柴工酵桨令碳湍俘威绊俏26理想气体的压强、温度的微观意义26理想气体的压强、温度的微观意义,10,利用上述观点,若气体系统中有N个分子,每个分子质量为 m,0,,,气体质量 m=Nm,0,摩尔质量 M,=N,A,m,0,压强P可以表示为,令:n 表示,分子数密度,,k 表示玻尔兹曼常数,得到:,p=nkT,丝止惩自凝七稼缅覆毙破聪涵傅弟格渍恩畅框佛兼艇仓摸巷唯约柑胞虹麦26理想气体的压强、温度的微观意义26理想气体的压强、温度的微观意义,11,压强是由于大量气体分子对容器壁碰撞的结果。,例如:,篮球充气后,球内产生压强,是由大量气体分子对球壁碰撞的结果。,2、压强的统计解释,可以由以下的假设导出气体的压强公式:,1、分子在容器中运动服从经典力学规律。,2、除碰撞的瞬间外,分子与容器壁无相互作用,分子之间无相互作用。,3、气体分子与容器壁,气体分子之间的碰撞是弹性碰撞。,毋虽林尸胁煎陈纬厕铜雅出梭腾城壬可祝柯跌竭柏尾蛤添再翱泵乳敝谣逼26理想气体的压强、温度的微观意义26理想气体的压强、温度的微观意义,12,分子在,x,方向的平均速度:,由于分子沿,x,轴,正向,和,x,轴,负向,的运动概率是相同的,因此,在,x,方向上分子的平均速度为,0,。,同样有,分子速度在,x,方向的平方平均值:,统计学假设:,企睫炬秀澎喜鞠迪孙曰蘑困口累颊步邵棒延名俺车篷艾捎樱电诱潞鸿讲葵26理想气体的压强、温度的微观意义26理想气体的压强、温度的微观意义,13,同理,分子速度在,y,、,z,方向的平方平均值:,由于分子在,x、y、z,三个方向上没有哪个方向的运动占优势,所以,分子的三个速度平方平均值相等。,分子速度的平方平均值为:,臀奇霉森靳航詹挠然祖胜扼吞雷诲深蝎忙缓赡隅顺米然弯顶焚汇监注学役26理想气体的压强、温度的微观意义26理想气体的压强、温度的微观意义,14,则,设长方形容器的边长分别为,x、y、z,。体积为,V,,其中有,N,个分子,分子的质量为,m,0,,视为弹性小球,。,单位体积内的分子数,n,:,妓妙烫估哨喻钧蜡循颜曝傻虚蛙很棚应裕畴腔庙孔棠矫吼朵菇层泄傍挖并26理想气体的压强、温度的微观意义26理想气体的压强、温度的微观意义,15,1.,跟踪一个分子,某一时刻的速度为,v,,在,x,方向的分量为,v,x,。,2,.,分子以,v,x,向,A,1,面碰撞,并以,-,v,x,弹回,,分子受,A,1,面的冲量,由牛顿第三定律,,A,1,面受到分子的冲量为:,偿敖材播圃宠乏氖滥救马琴俺革陷乞湍眠茎剪汐夺辜蔫沃穆狠坪氯简抖忽26理想气体的压强、温度的微观意义26理想气体的压强、温度的微观意义,16,3.,分子与,A,2,面发生碰撞后,又与,A,1,面发生碰撞,,相继两次对,A,1,面碰撞所用的时间:,单位时间内对,A,1,面的碰撞次数为:,4.,单位时间一个,分子对,A,1,面,的冲量,(即,平均冲力,)为:,壮绊起衬餐陕甚俱怂车党醛械根褪驼压挞烩扶铆魂按烧藏蜂单想趋卓森邵26理想气体的压强、温度的微观意义26理想气体的压强、温度的微观意义,17,5.,容器内,N,个分子对器壁的平均冲力为:,6.,A,1,面受到的压强为:,体积,V,为:,则压强,上下同乘,N,得,通呐嘎窿拱威灶驰禽盈骸漓闽缆笋宦倪摈朔锯恫慢缄娱涯牺雇炬殊约炸黄26理想气体的压强、温度的微观意义26理想气体的压强、温度的微观意义,18,由,和,压强公式:,分子,平均平移(动)动能,:,压强公式,又可表示为:,用酶习粤怀拽派勉陛目郴矗唤湖溅唯莹锄慧纵虑甩眉阜赋杭汽假禾治憎岸26理想气体的压强、温度的微观意义26理想气体的压强、温度的微观意义,19,注意几点,1.,压强是由于大量气体分子碰撞器壁产生的,它是对大量分子统计平均的结果。对单个分子无压强的概念。,2,.压强公式体现了宏观量压强,P,与微观气体分子运动之间的关系。,3,.,分子,数密度越大,压强越大。,分子,运动得越激烈,压强越大。,瘤短接狼曙亦铅拧矗檄型镍蜗隧市斡捞戎存余橡慑耻俺赠眶刁龙糠损掩童26理想气体的压强、温度的微观意义26理想气体的压强、温度的微观意义,20,压强公式解释了宏观的压强与微观的气体分子运动之间的关系。,与,温度公式:,比较有,1.,温度是对大量分子热运动的统计平均结果,对个别分子温度无意义。,2.,分子运动得越激烈,温度越高。温度是分子平均平移(动)动能的标志。,3、温度的统计意义,怖含咙用但菌央旬孟渝刁酪边敷播寻赐疏爵晰并危耐促涝玖獭安真宠息绩26理想气体的压强、温度的微观意义26理想气体的压强、温度的微观意义,21,4.,由温度公式可计算某一温度下气体的方均根速率。,3.,不同气体温度相同,平均平动动能相同。,例:,求,27,C,的空气方均根速率。(空气的摩尔质量为,29 g/mol),解:,徊衙掸县往双的罢谱滦氏陋绿掩稀钉锑涂涉吕侮汝仅苍逃复澎狸玩脏贡襄26理想气体的压强、温度的微观意义26理想气体的压强、温度的微观意义,
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