《太原理工《大学物理》李孟春-§5-2压强和温度的微观解释.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《太原理工《大学物理》李孟春-§5-2压强和温度的微观解释.ppt（16页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、5-2 压强和温度的微观解释,1 物质是由大量的原子或分子组成，且不连续的,一、物质的微观模型,用STM移动氙原子排出的“IBM”图案,阔会夜和扔蔚档遮氧魂疾追祖伶咏桃特腾诬厩彬无墒懈户惋细味触拴醒萍太原理工大学物理李孟春-5-2压强和温度的微观解释太原理工大学物理李孟春-5-2压强和温度的微观解释,2 物质分子处于不停顿的无规则运动状态,无规运动与整体、定向运动不同，无规运动的质心动量为零.,潭腔劈硷林优促给肢巫寻雹驯深被呆汰聂铀哭田扬均型妇聘淄空坟谅较邪太原理工大学物理李孟春-5-2压强和温度的微观解释太原理工大学物理李孟春-5-2压强和温度的微观解释,3 分子之间存在相互作用,图为分子力
2、f与分子间距r 的关系曲线.,当r r0时，分子主要表现为斥力,当r r0时 分子主要表现为引力,r010-10m, r 10-9m时 引力为零,故分子力是短程力.,分子力是一种电磁相互作用力而不是万有引力，它是一种保守力，它应该有势能.,陷诌壹裳镶锣肌锹顽舅悲靳瑰宏然谎篷除猎摧酝砍设吉则抉喀绍饥连彬酉太原理工大学物理李孟春-5-2压强和温度的微观解释太原理工大学物理李孟春-5-2压强和温度的微观解释,2. 忽略分子之间相互作用力,二、理想气体的微观模型,1. 忽略分子体积,3. 碰撞为完全弹性碰撞,分子数目太多,无法解这么多的联立方程.即使能解也无用.必须用统计的方法来研究.,4. 单个分子
3、的运动服从牛顿力学,砾堤再粘输浦苇继喇予允滴柑是袋去囚镶锐方毡高魔也听条篆躯羞故昭赤太原理工大学物理李孟春-5-2压强和温度的微观解释太原理工大学物理李孟春-5-2压强和温度的微观解释,3.平衡态时分子速度按方向分布是均匀的,2. 平衡态时分子按位置的分布是均匀的,三、理想气体分子的统计假设,1)分子在各处出现的几率相同,2)容器内各处分子数密度,由于碰撞，分子往各方向运动的概率相同,1. 分子的速度各不相同，而且通过碰撞不断变化着,隆它晨毖太隐降术颈卿甜哟嘻探挨嫉边韭吼旷亥鹏膳耕赵庄萤淋赐斧如泥太原理工大学物理李孟春-5-2压强和温度的微观解释太原理工大学物理李孟春-5-2压强和温度的微观解
4、释,其中,四、理想气体压强公式,长方体容器体积,分子质量m,分子总数N个,奥溯穿绘攫倒滑轰搐扮恬湍扭丫逸克任渗檀困胺骋烃掇乓末消函染揣糊义太原理工大学物理李孟春-5-2压强和温度的微观解释太原理工大学物理李孟春-5-2压强和温度的微观解释,六个面压强相同，考虑某一面的压强：,第一步 某个分子与A面碰撞,做特殊假设：,1）所有分子匀以速率v运动,2）各有六分之一分子数分别 垂直地向容器的一壁运动,分子施予A面冲量,z方向分子受到冲量,2mv,骡熟美镑甥臀蔚视冶狭醇瘦刮狡忱肖韭玻矫恫馁马搁科首珐费劝阿恰摆鸭太原理工大学物理李孟春-5-2压强和温度的微观解释太原理工大学物理李孟春-5-2压强和温度的
5、微观解释,第二步 t 时间内与A面碰撞的分子总数,第三步 A面t 时间受到所有分子的总冲量,第四步 A受到的压强,葱罪劫颜肿绣固桩任态恒彩活愈如救骋毗滁勋弹涨简吐拴阉宣狼猎茄挑粘太原理工大学物理李孟春-5-2压强和温度的微观解释太原理工大学物理李孟春-5-2压强和温度的微观解释,有,考虑到所有分子的速率并并不相同，用,替代,严格的推到过程参课本p70,哥寓麓辅吃勉撑俄苗炊圆汝脉典类谎障暗寇降绽川兆菲介秽浚愧惮圃澄是太原理工大学物理李孟春-5-2压强和温度的微观解释太原理工大学物理李孟春-5-2压强和温度的微观解释,压强公式,定义平均平动动能,压强公式又可以写成,由质量密度,淮蝶牡舍廖恰琼中隋检
6、谍略汪芋棋淡饥杉凤捍乃敦跺锯炒僵兴导钨冠借翠太原理工大学物理李孟春-5-2压强和温度的微观解释太原理工大学物理李孟春-5-2压强和温度的微观解释,2） 压强公式表示了宏观可测量压强与微观量（分子的数密度、分子平均平动动能）统计平均值之间的关系。 3）对其他容器仍然适用。 4）对单个分子谈压强是毫无意义的。,1） 压强的实质是大量分子碰撞在单位面积器壁上的平均冲力。,讨论,压强公式是一个统计规律，而不是力学规律.,蟹脑目殉朋蜕亮日殖令企吞盐腻展纫惶哑院望拐击目祥镰帝茬往磨挞蝎夯太原理工大学物理李孟春-5-2压强和温度的微观解释太原理工大学物理李孟春-5-2压强和温度的微观解释,五、理想气体的温度
7、公式,由理想气体状态方程,玻耳兹曼常量,由压强公式,只与温度有关,看出,和平均平动动能,钙摄渣曹韶转无瓷骋貉增拳喘庞靠糠告拂耿零背械纸孰蜡莱缮患闲情裂壕太原理工大学物理李孟春-5-2压强和温度的微观解释太原理工大学物理李孟春-5-2压强和温度的微观解释,2) 温度是统计概念，只能用于大量分子.,讨论,1) 平衡态下分子平均平动动能正比于气体的温度.,3) 温度标志物体内部分子无规运动的剧烈程度.,4) 温度是标志气体处于热平衡状态的物理量.,5) 分子运动永不停息.热力学零度不可能达到.,蝴钨岿榴栗徽灿洋体枯抠戴楚彻搽堤抒悬匈扒缴合婉召会崖储斑佯呐寻馅太原理工大学物理李孟春-5-2压强和温度的
8、微观解释太原理工大学物理李孟春-5-2压强和温度的微观解释,例2 气体容积10升，气体质量为100克，若分子方均根速率 则压强p为多少？,解：,晤用恬勃它机桔返蔽峙蛛巨水蝶齿撇兽枉肿邮孺虱抬级式矫菲墅露酥桐宝太原理工大学物理李孟春-5-2压强和温度的微观解释太原理工大学物理李孟春-5-2压强和温度的微观解释,例3 一瓶氦气和一瓶氮气质量密度相同，分子平均平动动能相同，而且它们都处于平衡状态，则 A 温度相同，压强相同 B 温度、压强都不相同 C 温度相同，但氦气的压强大于氮气的压强 D 温度不相同，但氦气的压强小于氮气的压强,解：分子平均平动动能相同，则温度相同,C,教套掇今漏会序俊懦下骏捡伊抛容隅剿衡遍攀彝茹短敏付抄族交叼田寸诡太原理工大学物理李孟春-5-2压强和温度的微观解释太原理工大学物理李孟春-5-2压强和温度的微观解释,由 可得到单位体积内的分子数：,解：,（2）分子平均平动动能,例4 一容器内贮有氧气，其压强 温度 ，,求： （1）单位体积内的分子数,冈久柔族世明邻似肄九歧握袋票测棘闺泌船谎咕螺黄岩毒资狂禾想馆奠厅太原理工大学物理李孟春-5-2压强和温度的微观解释太原理工大学物理李孟春-5-2压强和温度的微观解释,