理想气体的能量.ppt
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1、理想气体的内能,能量均分定理,一、温度的统计解释,温度是气体分子平均平动动能大小的量度,7-3 温度的统计解释,3)在同一温度下,各种气体分子平均平动动能均相等。,热运动与宏观运动的区别:温度所反映的是分子的无规则运动,它和物体的整体运动无关,物体的整体运动是其中所有分子的一种有规则运动的表现.,1) 温度是分子平均平动动能的量度 (反映热运动的剧烈程度).,2)温度是大量分子的集体表现,个别分子无意义.,(A)温度相同、压强相同。 (B)温度、压强都不同。 (C)温度相同,但氦气的压强大于氮气的压强. (D)温度相同,但氦气的压强小于氮气的压强.,解,一瓶氦气和一瓶氮气密度相同,分子平均平动
2、动能相同,而且它们都处于平衡状态,则它们,例 理想气体体积为 V ,压强为 p ,温度为 T ,一个分子 的质量为 m ,k 为玻尔兹曼常量,R 为摩尔气体常量,则该理想气体的分子数为:,(A) (B) (C) (D),解,例:(1)在一个具有活塞的容器中盛有一定的气体。如果压缩气体并对它加热,使它的温度从270C升到1770C,体积减少一半,求气体压强变化多少? (2)这时气体分子的平均平动动能变化多少?,解:,(2),二、气体分子的方均根速率,气体分子的方均根速率与气体的热力学温度的平方根成正比,与气体的摩尔质量的平方根成反比。,分子平均平动动能,一、自由度,确定一个物体的空间位置所需要的
3、独立坐标数目。,以刚性分子(分子内原子间距离保持不变)为例,7-4 能量均分定理 理想气体的内能,平动自由度t=3,2、能量均分定理,气体分子沿 x,y,z 三个方向运动的平均平动动能完全相等,可以认为分子的平均平动动能 均匀分配在每个平动自由度上。,(2.)平衡态 各自由度地位相等 每一转动自由度 每一振动自由度也具有 与平动自由度相同的平均动能 ,其值也为,条件:在温度为T 的平衡态下 (1.)每一平动自由度具有相同的平均动能 每一平动自由度的平均动能为,3.表述 在温度为T 的平衡态下 物质 (汽 液 固)分子每个自由度 具有相同的平均动能,其值为,1)能量分配 没有占优势的自由度 2)
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