气体分子速率分布

教 案 适用对象 批准人 课程 名称 大学物理 课题 名称 第十八讲 气体分子速率分布 课业 方式 讲授 课业 地点 教室 课业 时数 2学时 教学 目的 理解速率分布函数及麦克斯韦速率分布律的意义。了解三种速率，了解自由程的概念。 课 业 实 施 步 骤 内 容 时 间 （分） 一、麦克斯韦气体分子速率分布率 1、测定气体分子速率分布的实验 2、麦克斯韦气体分子速率分布定律 二、分子平均碰撞次数和平均自由程 三、气体迁移现象 1、粘滞现象 2、热传导现象 3、扩散现象 四、热力学第二定律的统计意义 1、熵与无序 2、无序度与微观状态数 3、熵与热力学概率 玻耳兹曼关系式 方法手段 备 考 （附讲稿： 页） 教研室教员 年 月 日 讲 稿 纸 基础部 教研室 第 页 蒸汽源检测器DROw 图6-7 测定分子速率的实验装置示意图 课目：第十八讲 气体分子速率分布 目的：理解速率分布函数及麦克斯韦速率分布律的意义。了解三种速率，了解自由程的概念。 重点：一、麦克斯韦气体分子速率分布率 1、测定气体分子速率分布的实验 2、麦克斯韦气体分子速率分布定律 3、三种统计定律 二、分子平均碰撞次数和平均自由程 三、气体迁移现象 1、粘滞现象 2、热传导现象 3、扩散现象 难点：理解速率分布函数及麦克斯韦速率分布律的意义，了解三种速率，了解自由程的概念。 主要方法：讲授 讨论 练习 基本要求：理解速率分布函数及麦克斯韦速率分布律的意义。了解3 中速率，了解验证速率分布律的试验依据。了解玻耳兹曼能量分布律的意义及在重力场中粒子数密度公式。了解分子平均碰撞频率及平均自由程的概念。 教学内容：6 .6 麦克斯韦速率分布律 6.6.1 实验 小孔充分小，改变，测D上的沉积厚度，就可测气体速率分布。给定 。 vL Lv 讲 稿 纸 基础部 教研室 第 页 vrlvv 粒子速率分布实验曲线如图6-8 所示。 6.6.2 气体分子速率分布律（函数） 由于分子数目巨大且碰撞频繁，故单个分子速率取值任意偶然。但又由分子平均平动动能公式知：温度 T 一定时，大量分子的方均根速率却又是确定的。 说明：平衡态时，虽然单个分子的速率取值偶然，但大量分子的速率满足一定的统计规律。麦克斯韦从理论上得出如下规律： 222/32)2(4)(vekTmvfkTmv 满足归一化条件： 01)(dvvf 1. 速率分布的概念 分子可能的速率值： ,,,,21...