14ViyaAVVeU634K2单位时间内所有分子对A面的冲量AA1mNI,=I+2,+...+I=-mVixVix1台合i=l2、压强公式设单位时间内A面受平均冲力大小为F,有mAF.1=I.L1-所求压强为[NE.mr-N.m|/N=nmvP=mZVixVix-11213121312台Li=lWv?+vy+Vz2根据统计假,有=V=VV2称方均根速率)1(VVVx-31由此得P=inmy388-3气体分子的平均平动动能与温度的关系理想气体状态方程为:MPV =-RTu理想气体状态方程又可写:P=nkT3有:の=-kT2
单位时间内所有分子对 A 面的冲量 2、压强公式 设单位时间内 A 面受平均冲力大小为 ,有 所求压强为 根据统计假,有 ( 称方均根速率) 由此得 §8-3 气体分子的平均平动动能与温度的关系 理想气体状态方程为: 理想气体状态方程又可写: 有: 2 1 1 1 1 2 1 ix N i N i x x x Nx ix mv l I I I I I = = = + + + = = = = N i ix v l m 1 2 1 F = = = N i x ix v l m F I 1 2 1 1 = = = N i ix v l l l m l l F P 1 2 2 3 1 2 3 2 1 2 1 2 3 / x N i ix m v N nmv l l l N = = = 2 2 z 2 y 2 vx + v + v = v 2 2 2 x y z v = v = v 2 2 3 1 v v x = 2 V 2 3 1 P = nmv RT M PV = P = nkT kT 2 3 =
说明:1)是统计平均量,T也是统计平均量。分子数很大时,温度才有意义,对于个别分子来说,温度是无意义的。(2)T为宏观量,是大量气体分子热运动的集体表现。38-3能量按自由度均分原理理想气体内能自由度、自由度:决定某物体空间位置所用的独立坐标数单原子分子(质点):自由度=3(平动)刚性双原子分子(相当于细杆):自由度=5(3个平动,2个转动)刚性多原子分子(相当于自由刚体(非杆)):自由度=6(3个平动+3个转动)非刚性双原子分子:自由度=6(3个平动,2个转动,1个振动)非刚性多原子分子:自由度=3n(3个平动,3个振动,(3n-6)个振动)(n个分子,n≥3)在无特殊声明下仅讨论刚性情况。X1XXPY区,y,z)X//(x,y,z)21-13B-XOyyYKNAZ2(b)(C)(a)7C(x,y,z)XT2y7
说明:⑴ 是统计平均量,∴ 也是统计平均量。分子数很大时,温度才有意义, 对于个别分子来说,温度是无意义的。 ⑵ 为宏观量,是大量气体分子热运动的集体表现。 §8-3 能量按自由度均分原理 理想气体内能 一、自由度 自由度:决定某物体空间位置所用的独立坐标数 单原子分子(质点):自由度=3(平动) 刚性双原子分子(相当于细杆):自由度=5(3 个平动,2 个转动) 刚性多原子分子(相当于自由刚体(非杆)):自由度=6(3 个平动 +3 个转动) 非刚性双原子分子:自由度=6(3 个平动,2 个转动,1 个振动) 非刚性多原子分子:自由度=3n(3 个平动,3 个振动,(3n-6)个振 动)(n 个分子,n ) 在无特殊声明下仅讨论刚性情况。 T T 3
二、能量均分原理对理想气体,分子平均平动动能为12111-3=kT可=imv=jm+m+mv=22222V=V=V.1一11(12kr)=1kT==mv.2:==m*==m,-mm2(32223(3平动动能=_kT2L转动动能==kT2振动动能=号kT2i=-kT三、理想气体内能内能:气体所有分子动能与势能总和。注意:内能与机械能不同。对理想气体,无相互作用(无分子间相互作用势能),:只考虑刚性时,内能=分子平均动能Ci(1)mol气体内能:E=1-kT|=-RTN.(22ME-MIRT(2)=mol气体内能:u2μ结论:理想气体内能是温度T的单值增加函数。(T+0,:.E*0)作业与热学练习一思考题设置
二、能量均分原理 对理想气体,分子平均平动动能为 ∵ ∴ 平动动能= 转动动能= 振动动能= 三、理想气体内能 内能:气体所有分子动能与势能总和。 注意:内能与机械能不同。 对理想气体,无相互作用(无分子间相互作用势能),∴只考虑刚性时, 内能=分子平均动能 ⑴ 气体内能: ⑵ 气体内能: 结论:理想气体内能是温度 T 的单值增加函数。(∵ ,∴ ) 作业与 思考题设置 热学练习一 mv mvx mvy mvz kT 2 3 2 1 2 1 2 1 2 1 2 2 2 2 = = + + = 2 2 2 x y z v = v = v mvx mvy mvz mv kT kT 2 1 3 2 3 1 3 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 2 2 2 = = = = = kT t 2 kT r 2 kT s 2 kT i 2 = 1mol RT i kT i E N 2 2 0 = = mol M RT M i E 2 = T 0 E 0
学习效果、学生反馈、通过批改作业,课堂提问了解学生情况,学习交流群学生反应的问题所涉及的知反思改进措识点,重点讲解学生存在的共性和难点问题。施等备注
学习效果、 学生反馈、 反思改进措 施等 通过批改作业, 课堂提问了解学生情况, 学习交流群学生反应的问题所涉及的知 识点, 重点讲解学生存在的共性和难点问题。 备注
分课时教案2S9-1内能功和热量准静态过程课次第2讲知识单元名称S9-2热力学第一定律学时2授课类型理论课口讨论课口实验课口习题课口其他口课程目标与要1、物体的内能,气体对外做功的表达式:准静态过程的定义及特点,求2、热力学第一定律,热力学第一定律在等值过程中的应用。本单元重点重点:1、气体体积功计算和图示,2、准静态过程理解和P-V图表示与难点内容难点:1、热力学第一定律2、热力学第一定律在三个等值过程中的应用一、内能功热量1、内能2、功与热量的等效性3、准静态过程二、热力学第一定律教学内容1、热力学第一定律2、气体的功,体积功的图示三、热力学第一定律在理想气体的等值过程中的应用1、等容过程2、等温过程3、等压过程根据热力学第一定律,讲述第一类永动机不可能制成,培养学生基本科学素课程思政养,和唯物主义者世界观。教学过程:(多媒体教学+板书)+网络平台辅助教学+OO班级学习交流群教学过程设计:S9-1内能功热量教学方法及手一、内能段、课堂互动理想气体内能E:题设置、教学改革措施等(1)E是状态的单值函数,E为态函数,其增量仅与始末二状态有关,而与过程无
分课时教案 2 知识单元名称 §9-1 内能 功和热量 准静态过程 §9-2 热力学第一定律 课次 第 2 讲 授课类型 理论课讨论课□实验课□习题课□其他□ 学时 2 课程目标与要 求 1、物体的内能;气体对外做功的表达式;准静态过程的定义及特点; 2、 热力学第一定律;热力学第一定律在等值过程中的应用。 本单元重点 与难点内容 重点:1、气体体积功计算和图示, 2、准静态过程理解和 P-V 图表示 难点:1、热力学第一定律 2、热力学第一定律在三个等值过程中的应用 教学内容 一、内能 功 热量 1、 内能 2、功与热量的等效性 3、准静态过程 二、 热力学第一定律 1、热力学第一定律 2、 气体的功,体积功的图示 三、 热力学第一定律在理想气体的等值过程中的应用 1、等容过程 2、等温过程 3、等压过程 课程思政 根据热力学第一定律,讲述第一类永动机不可能制成,培养学生基本科学素 养,和唯物主义者世界观。 教 学 过 程 设 计: 教学方法及手 段、课堂互动 题设置、教学 改革措施等 教学过程:(多媒体教学+板书)+网络平台辅助教学+QQ 班级学习交流群 § 9-1 内能 功 热量 一、内能 理想气体内能 E : ⑴ E 是状态的单值函数, E 为态函数,其增量仅与始末二状态有关,而与过程无