(3)当r>7时,斥力<引力,分子力表现为引力, 且随r的增大而先增大后减小;当r>分子力的有效 作用距离(亦称分子力的有效作用半径,约10m 时,引力很快趋于零,分子力可忽略不计。 分子热运动的无序性及统计规律性 1.气体分子热运动(常温、常压)特征: 气体分子的热运动是分子在惯性支配下的自由运动。 实验与计算:气体分子之间的距离很大,除分子和分 子相碰的瞬间(约为10-13s)外,分子力很小可忽略, 而重力作用也可忽略,所以气体分子在相继两次碰撞 之间的运动可看作是在惯性支配下的自由运动。 气体分子热运动的平均速率很大,相继两次碰撞之 间自由运动的平均路程很小
(3)当 时,斥力 < 引力,分子力表现为引力, 且随 的增大而先增大后减小;当 > 分子力的有效 作用距离(亦称分子力的有效作用半径,约 ) 时,引力很快趋于零,分子力可忽略不计。 0 r r 9 10 m − r r 三、分子热运动的无序性及统计规律性 1.气体分子热运动(常温、常压)特征: • 气体分子的热运动是分子在惯性支配下的自由运动。 • 气体分子热运动的平均速率很大,相继两次碰撞之 间自由运动的平均路程很小。 实验与计算:气体分子之间的距离很大,除分子和分 子相碰的瞬间(约为 )外,分子力很小可忽略, 而重力作用也可忽略,所以气体分子在相继两次碰撞 之间的运动可看作是在惯性支配下的自由运动。 13 10 s −
气体分子相互之间的碰撞极为频繁 根据计算,一秒钟内一个分子和其他分子碰撞的平 均次数约为100(几十亿)次,由于气体分子之间极 其频繁地碰撞,使分子的运动路径是迂回曲折的折 线,使气体分子的运动速度的大小和方向瞬息万变, 杂乱无章,这就是气体分子热运动的不规则性(或称 为无序性) 2.统计规律性 大量偶然事件总体具有的规律性。 统计规律性是对大量分子整体 而言的 例:伽耳顿板实验、掷骰子 抛硬币
• 气体分子相互之间的碰撞极为频繁。 根据计算,一秒钟内一个分子和其他分子碰撞的平 均次数约为 (几十亿)次,由于气体分子之间极 其频繁地碰撞,使分子的运动路径是迂回曲折的折 线,使气体分子的运动速度的大小和方向瞬息万变, 杂乱无章,这就是气体分子热运动的不规则性(或称 为无序性)。 10 10 2.统计规律性 大量偶然事件总体具有的规律性。 统计规律性是对大量分子整体 而言的 例:伽耳顿板实验、掷骰子、 抛硬币
每个小球落入哪个槽是偶然的 伽尔顿板实验〈少量小球按狭槽分布有明显偶然性 大量小球按狭槽分布呈现规律性 每掷一次出现点数是偶然的 掷骰子掷少数次,点数分布有明显偶然性 掷大量次数,每点出现次数约1/6,呈现 规律 每抛一次出现正反面是偶然的 抛硬币了抛少数次,正反数分布有明显偶然性 抛大量次数,正反数约各1/2,呈现规律性
伽尔顿板实验 每个小球落入哪个槽是偶然的 少量小球按狭槽分布有明显偶然性 大量小球按狭槽分布呈现规律性 掷骰子 每掷一次出现点数是偶然的 掷少数次,点数分布有明显偶然性 掷大量次数,每点出现次数约1/6,呈现 规律 抛硬币 每抛一次出现正反面是偶然的 抛少数次,正反数分布有明显偶然性 抛大量次数,正反数约各1/2,呈现规律性
§7-2理想气体的压强公式 ●理想气体的微观模型 ①分子本身的大小与分子间平均距离相比可以忽略不 计,分子间的平均距离很大,分子可以看作是质点。 ②除碰撞的瞬间外,分子间的相互作用力可忽略不计。 因此在两次碰撞之间,分子的运动可当作匀速直线 运动。 ③气体分子间的碰撞以及气体分子与器壁间的碰撞可 看作是完全弹性碰撞。分子与器壁间的碰撞只改变 分子运动的方向,不改变它的速率,气体分子的动 能不因与器壁碰撞而有任何改变。 理想气体:可视为由大量的作无规运动的、其体积及 彼此间相互作用可略去不计的的弹性小球所组成
⚫ 理想气体的微观模型 §7-2 理想气体的压强公式 ①分子本身的大小与分子间平均距离相比可以忽略不 计,分子间的平均距离很大,分子可以看作是质点。 ②除碰撞的瞬间外,分子间的相互作用力可忽略不计。 因此在两次碰撞之间,分子的运动可当作匀速直线 运动。 ③气体分子间的碰撞以及气体分子与器壁间的碰撞可 看作是完全弹性碰撞。分子与器壁间的碰撞只改变 分子运动的方向,不改变它的速率,气体分子的动 能不因与器壁碰撞而有任何改变。 理想气体:可视为由大量的作无规运动的、其体积及 彼此间相互作用可略去不计的的弹性小球所组成
●理想气体压强公式 以理想气体微观模型为对象,运用牛顿定律,采取 求微观量平均值的统计方法来导出理想气体的压强(宏 观量)公式 设任意形状容器中贮有一定量的理想气体,体积为V 含有N个同类气体分子,气体分子数密度为n=N,每个 分子的质量均为m 在平衡状态下,容器壁上的每部分都受到大量分子 的碰撞,容器中的每个器壁都受到均匀的连续的冲力, 各处的压强均相等 只要计算容器中任何一个器壁所受的压强即可。取 直角坐标xV,求垂直于x轴的器壁上面积dA所受的 压强
⚫理想气体压强公式 以理想气体微观模型为对象,运用牛顿定律,采取 求微观量平均值的统计方法来导出理想气体的压强(宏 观量)公式。 设任意形状容器中贮有一定量的理想气体,体积为V, 含有N个同类气体分子,气体分子数密度为 ,每个 分子的质量均为m N n V = 在平衡状态下,容器壁上的每部分都受到大量分子 的碰撞,容器中的每个器壁都受到均匀的连续的冲力, 各处的压强均相等。 只要计算容器中任何一个器壁所受的压强即可。取 直角坐标 ,求垂直于 轴的器壁上面积dA所受的 压强。 xyz x