第五章 气体分子运动论 沈阳工业大学 郭连权(教授) 第二篇 分子物理学和热力学 有关概念: 热运动:分子做不停的无规则运动 热现象:物质中大量分子的热运动的宏观表现(如:热传导、扩散、液化、凝固、溶解、汽化等都是热现象)。 分子物理学与热力学的研究对象:热现象 微观量:描述单个分子运动的物理量。(如:分子质量、速度、能量等) 宏观量:描述大量分子热运动集体特征的物理量。(如:气体体积、压力、温度等) 统计方法: 对个别分子运动用力学规律,然后对大量分子求微观两的统计平均值。 分子物理学研究方法: 建立宏观量与微观量统计平均值的关系从微观角度来说明宏观现象的本质。分子物理学是一种微观理论。 热力学研究方法: 实验定律为基础,从能量观点出发,研究热现象的宏观规律。它是一种宏观理论。 第五章 气体分子运动论 §5-1平衡态 理想气体的状态方程 一、状态参量 用来描述气体状态的物理量称为状态参量。一般用气体体积V ,压强 P 和温度T 来作为状态参量。 注意: ⑴V 是气体分子能到达的空间体积,单位: 33 m米 ⑵ P 是气体作用于器壁单位面积上的正压力,单位:帕斯卡(Pa)。有时也用下面单位: PacmHgatm51 00 1 3 2 5.17 61 ⑶温度是描述物体冷热程度的物理量。表示温度常用两种温标(温度的标尺)来表示,即 第五章 气体分子运动论 沈阳工业大学 郭连权(教授) 温标 )()(CtKT单位:摄氏度摄氏温标:单位:开尔文热力学温标: T 与t关系:15.273 tT 二、平衡态 平衡过程 系统与外界:研究的对象称为系统,系统所处的环境称为外界。 1、平衡态 在不受外界影响的条件下,气体的宏观性质不随时间改变的状态称为平衡态。这里的外界影响指与外界无能量交换。 说明:平衡态是一种热动平衡。 2、平衡过程 当气体与外界交换能量时,它的状态就会发生变化,一个状态连续变化到另一个状态所经历的过程叫做状态的变化过程,如果过程中的每一中间状态都无限趋于平衡态,这个过程成为平衡过程。 3、P—V图 如图 5-1,P—V图上一个点代表系统的一个 平衡态,P—V 图上一条曲线表示系统一平衡过程。 注意:不是平衡态不能在P—V图上表示。 三、理想气体状态方程 1.理想气体 服从下面三个定律的气体)()()(不变吕萨克定律盖不变查理定律不变马略特定律玻意耳PconstTVVconstTPTconstPV 2、理想气体状态方程 用上述三条定律可证...