《大学基础物理》课程教学课件（PPT讲稿）气体动理论与热力学基础习题课

习题课 气体动理论与热力学基础

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基本概念和规律1.理想气体的状态方程mRTp=nkTpVM称为普适气体恒量R=8.31 J·mol-1.K -1n为分子数密度2.理想气体的压强公式222myngn332压强和温度3.理想气体的温度公式的统计意义3 二kTmyS-=-22k=R/No=1.38×10-23 J·K -1称为玻尔兹曼恒量；

1. 理想气体的状态方程 m pV RT p nkT M = = R=831 J·mol-1·K -1 称为普适气体恒量； n为分子数密度。 2. 理想气体的压强公式 2 1 2 2 3 2 3 t p n mv n   = =     3. 理想气体的温度公式 1 3 2 2 2  t = = mv kT k=R/N0=13810 -23 J·K -1 称为玻尔兹曼恒量； 压强和温度 的统计意义 基本概念和规律

4.能量按自由度均分原理-kT物质分子每个自由度平均动能为一25.刚性理想气体内能2mRT = vCv,RTM 2其中 =r,而t、r分别为分子的平动、转动自由度6.麦克斯韦速率分布定律f(v)dNIN-f(v)dv3/2mo1m.f(v)=4元exp(2kT2元kT速率分布曲线：0

4. 能量按自由度均分原理 , 2 V m m i U RT C RT M = = kT 2 1 物质分子每个自由度平均动能为: 5. 刚性理想气体内能 其中 i=t+r, 而t、r分别为分子的平动、转动自由度。 6. 麦克斯韦速率分布定律 dN/N=f(v)dv.3/2 2 0 0 2 ( ) 4 exp( ) 2 2 m m v f v v kT kT     = −     速率分布 曲线： f(v) v 0

7.三种速率义及它们的用途三个速率的物理意2kT最概然速率mo8kT8yf(v)dv :平均速率元m1/23kT方均根速率=(Jvf(v)dv)mo8.气体分子的平均碰撞频率和平均自由程Z=/2元d'n平均碰撞频率kT12=平均自由程2元d2nV2元d’p9.一摩尔真实气体的范氏方程a6RTV/a,b,的修正意义(p+V2

0 2 p kT v m = 7. 三种速率 最概然速率 0 0 8 ( )d kT v vf v v m  = = 平均速率 ( ) 1/2 2 2 0 0 3 ( )d kT v v f v v m  = = 方均根速率  Z d nv 2 = 2 8. 气体分子的平均碰撞频率和平均自由程 平均碰撞频率 平均自由程 d p kT d n 2 2 2 2 1    = = 9. 一摩尔真实气体的范氏方程* V b RT V a ( p + )( − ) = 2 a,b,的修正意义 三 个 速 率 的 物 理 意 义 及 它 们 的 用 途

10.热力学第一定律dQ = dU +dAQ=U, -U, +A,热学中的能量守恒，是普适的！对于准静态过程：dO = dU + PdVm dQ11.摩尔热容CM dT1R理想气体等容摩尔热容：V,m2i+2R理想气体等压摩尔热容：Cp,m2p,m迈耶公式:C,=Cv+R比热容比：yV,m

2 1 Q U U A Q U A = − + = + , d d d 11. 摩尔热容 d d m Q C M T = 理想气体等容摩尔热容: 理想气体等压摩尔热容: , 2 V m i C R = , 2 2 p m i C R + = 迈耶公式: p V , , m m C C R = + 比热容比: , , p m V m C C  = 10. 热力学第一定律 d d d Q U P V = + 热学中的能量守恒，是普适的！ 对于准静态过程：