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大学物理下册
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第一部分:气体动理论与热力学基础
一、气体的状态参量:用来描述气体状态特征的物理量。
气体的宏观描述,状态参量:
(1)压强 p :从力学角度来描写状态。
垂直作用于容器器壁上单位面积上的力,是由分子与器壁碰撞产生的。单位 Pa (2)体积 V :从几何角度来描写状态。
分子无规则热运动所能达到的空间。单位 m 3
(3)温度T :从热学的角度来描写状态。
表征气体分子热运动剧烈程度的物理量。单位K 。 二、理想气体压强公式的推导:
三、理想气体状态方程:
PV C PV11 PV22; m RT; P nkT
TTPV
1T2
MR 8.31Jmol 23 ; k 1.38 10J; N 6.022 1023mol 1
A; R NA k
四、 理想气体压强公式:
p
2
3nkt
kt
1
2
mv2分子平均平动动能 五、 理想气体温度公式:
13kt 2
mv2
2
kT
六、气体分子的平均平动动能与温度的关系:
七、刚 性 气 体 分 子 自 由 度 表
八、能均分原理:
1. 自由度:确定一个物体在空间位置所需要的独立坐标数目。 2. 运动自由度:
确定运动物体在空间位置所需要的独立坐标数目,称为该物体的自由度 (1)质点的自由度:
在空间中:3个独立坐标 在平面上:2 在直线上:1 (2)直线的自由度:
中心位置:3(平动自由度) 直线方位:2(转动自由度) 共5个 3. 气体分子的自由度 单原子分子 (如氦、氖分子)i
3;刚性双原子分子i 5;刚性多原子分子i 6
4. 能均分原理:在温度为T的平衡状态下,气体分子每一自由度上具有的平均动都相等,其值为
1
2
kT
推广:平衡态时,任何一种运动或能量都不比另一种运动或能量更占优势,在各个自由度上,运动的机会均等,且能量均分。 5.一个分子的平均动能为:k
i2
kT
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