$9.3麦克斯韦分布律对理想气体的应用3.1理想气体的微观模型3.2理想气体压强公式3.3温度的微观意义自由度讠3.43.5能量按自由度均分定理3.6理想气体的内能作业:P247 9-1,9-2,9-3,9-4
1 §9.3 麦克斯韦分布律对 理想气体的应用 3.2 理想气体压强公式 3.6 理想气体的内能 3.5 能量按自由度均分定理 3.4 自由度 i 作业:P247 9-1, 9-2, 9-3, 9-4 3.1 理想气体的微观模型 3.3 温度的微观意义
$9.3麦克斯韦分布律对理想气体的应用3.1理想气体的微观模型三个基本假设叫分子本身的线度,比起分子之间的距离来说可以忽略不计。可看作无体积大小的质点口除碰撞外,分子之间以及分子与器壁之间无相互作用。m分子之间以及分子与器壁之间的碰撞是完全弹性的,即碰撞前后气体分子动能守恒
2 三个基本假设 分子本身的线度,比起分子之间的距离来说可 以忽略不计。可看作无体积大小的质点。 除碰撞外,分子之间以及分子与器壁之间无相 互作用。 分子之间以及分子与器壁之间的碰撞是完全弹 性的,即碰撞前后气体分子动能守恒。 §9.3 麦克斯韦分布律对理想气体的应用 3.1 理想气体的微观模型
3.2理想气体压强公式从微观上看,气体的压强等于大量分子在单位时间内施加在单位面积器壁上的平均冲量dlP=dt dAd为大量分子在dt时间内施加!dl = Fdt = m:dv在器壁dA面上的平均冲量设在体积为V的容器中储有N个质量为m的分子组成的理想气体。平衡态下,若忽略重力影响,则分子在容器中按位置的分布是均匀的。分子数密度为n-N/V
3 设在体积为V的容器中储有N个质量为m的分子组成 的理想气体。平衡态下,若忽略重力影响,则分子 在容器中按位置的分布是均匀的。分子数密度为 n=N/V. 从微观上看,气体的压强等于大量分子在单位时间 内施加在单位面积器壁上的平均冲量: dt dA dI P = dI为大量分子在dt时间内施加 在器壁dA面上的平均冲量, 3.2 理想气体压强公式 dI = Fdt = m dv
为讨论方便,将分子按速度分组,第i组分子的速度为y:(严格说在v:附近)分子数为N:,分子数密度n-NN,并有.=Znn=n,+n2+.+n;+.A平衡态下,器壁各处压强相等,取直角坐标系,在垂直于x轴的器壁上任取一小面积dA,计算其所受的压强(如右图)Virdt
4 为讨论方便,将分子按速度分组,第i 组分子的速度 为vi (严格说在vi 附近)分子数为Ni,分子数密度 ni=Ni /V,并有 n=n1+n2+.+ni+.= ni 平衡态下,器壁各处压强 相等,取直角坐标系,在 垂直于x轴的器壁上任取 一小面积dA,计算其所受 的压强(如右图) x dA vixdt i v
单个分子在对dA的一次碰撞中施于dA的冲量为2mVixdi = Fdt = m·dvdvdt时间内,碰到dA面的第组分子施于dA的冲量为Vixdt2mn;V?dtdA关键在于:在全部速度为v的分子中,在dt时间内,能与dA相碰的只是那些位于以dA为底,以Vixdt为高,以v;为轴线的方柱体内的分子。分子数为 n;idtdA
5 单个分子在对dA的一次碰撞中施于dA的冲量 为 2mvix. dt 时间内,碰到dA面的第 i组 分子施于dA的冲量为 2mni vix 2dtdA 关键在于:在全部速度为vi的分子中,在dt时间 内,能与dA相碰的只是那些位于以dA为底,以 vixdt 为高,以 vi为轴线的方柱体内的分子。分子 数为 nivixdtdA 。 v dI = Fdt = m d vi vi dvi x dA vixdt vi