一海大理学院表学裸件 大学物理学电子教索 气体动理论(2) 7-4能量均分定理理想气体内能 7-5麦克斯韦气体速率分布律 7-6玻尔滋曼能量分布律等温气压公
大学物理学电子教案 海大理学院教学课件 气体动理论（2） 7-4 能量均分定理 理想气体内能 7-5 麦克斯韦气体速率分布律 7-6 玻尔兹曼能量分布律 等温气压公式
复习 气体动理论的基本观点 理想气体的微观模型 理想气体压强公式 p=号（m）=号 理想气体的温度 2 3 my kT 2 2
复 习 •气体动理论的基本观点 •理想气体的微观模型 •理想气体压强公式 n k p n mv 3 2 2 2 1 3 2 = ( ) = •理想气体的温度 mv kT 2 3 2 1 2 =
7-4能量均分定理理想气体内能 、 自由度 ●定义： 确定一个物体的空间位置所需要的独 立坐标数目 自由度。 ●质点的自由度 直线运动x 一个自由度 1 平面运动Ky 两个自由度 2 空间运动Xz 三个自由度 =3 ●自由刚体 三个独立的坐标x,y,z决定转轴上一点 两个独立的α，B决定转轴空间位置 A(x,y;) 一个坐标决定刚体转过的角度 =6 3个平动 3个转动
7－4 能量均分定理 理想气体内能 一、自由度 ⚫定义： 确定一个物体的空间位置所需要的独 立坐标数目——自由度。 ⚫质点的自由度 直线运动 x 一个自由度 i=1 平面运动 x,y 两个自由度 i=2 空间运动 x,y,z 三个自由度 i=3 ⚫自由刚体 i=6 3个平动 3个转动 一个坐标q 决定刚体转过的角度 两个独立的a，b 决定转轴空间位置 三个独立的坐标 x,y,z 决定转轴上一点 x y z O A(x,y,z) x y z a b q
●刚性杆： x,y,a,阝i=5 ●刚体定轴转动： 0=1 ●分子的自由度 A(,V,Z) 单原子3自由质点 双原子=5刚性杆 多原子=6自由刚体 ●说明：一般来说，心3个原子组成的分子，共有3个自由度， 其中3个平动自由度，3个转动自由度，(3-6)个振动自由度。当 气体处于低温状态时，可把分子视为刚体
⚫刚性杆： x,y,z,α,β i=5 ⚫刚体定轴转动： θ i=1 ⚫ 分子的自由度 单原子 i=3 自由质点 双原子 i=5 刚性杆 多原子 i=6 自由刚体 ⚫说明：一般来说，n≥3个原子组成的分子，共有3n个自由度， 其中3个平动自由度，3个转动自由度，(3n-6)个振动自由度。当 气体处于低温状态时，可把分子视为刚体。 A(x,y,z) x y z a b q
能量均分定理： 3 一个分子的平均平动能为 kT 2 8=7mv2=)m+m 2 2 2 my 2 =2 = 平方项的平均值 2 2 平动自由度 结论：分子的每一个平动自由度上具有相同的平均平动动 能，都是kT2,或者说分子的平均平动动能3kT2是均匀地 分配在分子的每一个自由度上
⚫ 一个分子的平均平动能为 二、能量均分定理： kt kT 2 3 = 2 2 2 2 2 1 2 1 2 1 2 1 k x y z = mv = mv + mv + mv 2 2 2 2 3 1 v v v v x = y = z = mvx mvy mvz kT 2 1 2 1 2 1 2 1 2 2 2 = = = 结论：分子的每一个平动自由度上具有相同的平均平动动 能，都是kT/2 ，或者说分子的平均平动动能3kT/2是均匀地 分配在分子的每一个自由度上 平方项的平均值 平动自由度