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1、大學(xué)物理電子教案氣體動理論一了解氣體分子熱運動的圖像.二理解理想氣體的壓強公式和溫度公式，通過推導(dǎo)氣體壓強公式，了解從提出模型、進行統(tǒng)計平均、建立宏觀量與微觀量的聯(lián)系，到闡明宏觀量的微觀本質(zhì)的思想和方法.能從宏觀和微觀兩方面理解壓強和溫度等概念.了解系統(tǒng)的宏觀性質(zhì)是微觀運動的統(tǒng)計表現(xiàn).教學(xué)基本要求三了解自由度概念，理解能量均分定理，會計算理想氣體（剛性分子模型）的定體摩爾熱容、定壓摩爾熱容和內(nèi)能.五了解氣體分子平均碰撞次數(shù)和平均自由程.四了解麥克斯韋速率分布律、速率分布函數(shù)和速率分布曲線的物理意義.了解氣體分子熱運動的三種統(tǒng)計速度.熱學(xué)是研究物體熱運動的性質(zhì)和規(guī)律的學(xué)科一、宏觀物體
2、：由大量微觀粒子組成。二、熱運動：指宏觀物體內(nèi)大量微觀粒子無規(guī)則的運動。三、研究熱運動的方法：宏觀：實驗的方法微觀：統(tǒng)計的方法熱力學(xué)分子物理重點：研究理想氣體的熱運動氣體動理論從組成氣體的分子、原子的運動和相互作用出發(fā)每個分子遵循力學(xué)規(guī)律。用統(tǒng)計的方法闡明大量分子熱運動的性質(zhì)及規(guī)律。(統(tǒng)計物理）有固、液、氣體，等離子體，輻射場，生命體等。第七章氣體動理論熱學(xué)的幾個基本概念一氣體的物態(tài)參量氣體的壓強P作用于容器器壁上單位面積上的正壓力.氣體的體積V氣體所占容器的體積.熱力學(xué)溫度T物體冷熱程度的量度.P、V、T是描述氣體宏觀性質(zhì)的物理量,稱為宏觀量.而把氣體分子的質(zhì)量、速度、體積等物理
3、量稱為微觀量.二P、V、T的單位在國際單位制(SI)中P的單位名稱是帕斯卡,符號為Pa.1Pa=1N·m2V的單位名稱是立方米,符號為m3.T的單位名稱是開爾文,符號為K.單位換算關(guān)系:標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(atm)1atm=1.013105Pa攝氏溫標(biāo)(t),符號為0C,t=T–273.15三平衡態(tài)（又稱熱動平衡態(tài)，是一種理想狀態(tài)）一定質(zhì)量的氣體，與外界無能量交換，內(nèi)部無化學(xué)反應(yīng)、僅由于分子熱運動使氣體內(nèi)各部分達到：密度?均勻、溫度T均勻、壓強P均勻核反應(yīng)，并且氣體的狀態(tài)參量不隨時間而變化的狀態(tài).四理想氣體的物態(tài)方程一般氣體在溫度不太低、壓強不太大時,都可近似當(dāng)作理想氣體.在平衡態(tài)時,理想
4、氣體的物態(tài)方程為m:氣體的質(zhì)量M:氣體的摩爾質(zhì)量,即1mol氣體分子的質(zhì)量.例如,氧氣的摩爾質(zhì)量M=3210-3kg·mol-1:氣體的摩爾數(shù)R:摩爾氣體常量.在國際單位制中,R=8.31J·mol-1·K-1幾個概念區(qū)分與聯(lián)系：1、分子數(shù)，摩爾數(shù)2、質(zhì)量，摩爾質(zhì)量3、密度，分子數(shù)密度4、標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，mmHg5、阿伏伽德羅常數(shù)，摩爾氣體常數(shù)，波爾茲曼常數(shù)71物質(zhì)的微觀模型統(tǒng)計規(guī)律性一分子的數(shù)密度和線度*1mol的氣體中含有NA=6.022?1023個分子NA:阿伏伽德羅常數(shù)*氣體兩分子間的平均距離是本身線度10-10m的10倍*分子熱運動的平均速率是*單位體積內(nèi)的分子數(shù)稱為分子數(shù)密
5、度,用符號n表示.二分子力rFOr0斥力引力*r0約為10-10m*分子力是短程力(力程約為10-9m).因此,氣體在低壓情況下,其分子之間的作用力可以不考慮.*分子的平均碰撞頻率是（10億次）*平均自由程分子熱運動的無序性及統(tǒng)計規(guī)律性*分子作永不停息的熱運動*分子間極其頻繁而又無法預(yù)測的碰撞導(dǎo)致分子運動的無序性,使得單個分子在某時刻的位置、速度具有偶然性.*大量分子的集體表現(xiàn)一定存在一種統(tǒng)計規(guī)律。用統(tǒng)計的方法，求大量分子的微觀量的統(tǒng)計平均值來解釋實驗中所測得的宏觀性質(zhì)本章將要討論的麥克斯韋氣體分子速率分布律、能量均分定理、氣體的壓強公式和溫度公式等都是大量氣體分子統(tǒng)計規(guī)律性的表現(xiàn)
6、.統(tǒng)計平均值例、在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，1cm3氣體分子個數(shù)的數(shù)量級是N=1019個，求：在各個方向上N個分子速度分量的統(tǒng)計平均值以及速度分量平方的統(tǒng)計平均值.在平衡態(tài)下,按統(tǒng)計的觀點,分子沿各方向運動的可能性相等.因此,同理顯然在平衡態(tài)下,按統(tǒng)計的觀點因此其中寫成7–2理想氣體的壓強公式一理想氣體的微觀模型微觀模型:(1)分子沒有大小;(2)分子間沒有相互作用;(3)彈性碰撞統(tǒng)計假設(shè)：研究長方體中有N個理想氣體分子，每個質(zhì)量為m，每個分子速度的大小、方向各不相同，在熱動平衡下，分子與6個壁都要碰，各個面所受的壓強相等。研究一個側(cè)面：（1）先研究一個分子：遵循力學(xué)規(guī)律具有速度簡化為正碰二理想
7、氣體的壓強公式（1）容器中任一位置處單位體積的分子數(shù)不比其它位置占優(yōu)勢（2）分子沿任何方向運動（個數(shù)、速率）不比其它方向占優(yōu)勢*分子與側(cè)壁發(fā)生彈性碰撞，碰一次動量改變*相鄰兩次碰撞的時間間隔為*單位時間碰撞的次數(shù)為*單位時間內(nèi)該分子動量的改變?yōu)椋?分子的動量為什么改變？因受側(cè)壁的作用力，根據(jù)動量定理（2）再研究一個分子（3）N分子受側(cè)壁的作用力N個分子對側(cè)壁的作用力為NN分子對側(cè)壁的壓強其中是分子平均平動動能采用力學(xué)規(guī)律和統(tǒng)計方法求得了壓強注意10P的意義：大量分子與
