能均分、速率分布.ppt

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1、復(fù)習(xí)：一、理想氣體狀態(tài)方程：（兩種常用形式）二、壓強(qiáng)公式、溫度公式：2組3組一、自由度i確定物體的空間位置所需的獨立坐標(biāo)數(shù)目§8.3能量按自由度均分定理理想氣體的內(nèi)能說明：（1）自由度代表物體運動的自由程度；（2）約束：對物體運動的限制；（3）無約束時，物體自由度最大，有約束時，自由度降低1.單原子分子（質(zhì)點）：i=33個均為平動自由度3.剛性多原子分子：剛性雙原子分子：i=t+r=3+2=5i=t+r+s=i=t+r=3+3=62.雙原子分子（兩質(zhì)點）：6平動：3轉(zhuǎn)動：2振動：1二、能量按自由度均分定理理想氣體分子平均平動動能：每個平動自由度的動能：碰撞讓能量在各自由度間轉(zhuǎn)移平

2、衡態(tài)下沒有哪個自由度占優(yōu)能均分定理：在溫度為T的平衡態(tài)下，物質(zhì)分子的每一個自由度都具有相同的平均動能，大小為碰撞也會使得能量在平動、轉(zhuǎn)動、振動自由度間轉(zhuǎn)移平衡態(tài)下沒有哪個占優(yōu)推廣到非理想氣體、液體和固體分子：…三、分子的平均動能常溫下，振動不激發(fā)(s=0)；經(jīng)典：四、物體的內(nèi)能理想氣體的內(nèi)能1.物體的內(nèi)能物體中所有分子的動能及其相互作用的勢能的總和2.理想氣體的內(nèi)能對給定的系統(tǒng)，理想氣體的內(nèi)能只與T有關(guān)思考：實際氣體的內(nèi)能呢？例1:P215：例8.2已知：T=273K，M=4?10-3kg，m=32?10-3kg/mol，i=5.求:(1)，(2)E解：（1）（2）§8.4麥克斯

3、韋速率分布律一、速率分布函數(shù)的概念目標(biāo)：求任一微觀量Q(v)的統(tǒng)計平均值v0??vivi(1)分割：如：Q(v)=v1，v2，…，vi，…?v1，?v2，…，?vi，…Q(v1)，Q(v2)，…，Q(vi)，…(2)計算：?N1，?N2，…，?Ni，…(2)求平均：其中：為速率區(qū)間v—v+dv中的分子數(shù)占總分子數(shù)的比率(3)變量替換：稱為速率分布函數(shù)意義：平衡態(tài)下，速率v附近單位速率間隔內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的比率。是概率密度說出下列表達(dá)式的物理意義：歸一化條件：還有分子數(shù)按速度、能量、位置的分布律二、麥克斯韋速率分布律（1859年）m：分子質(zhì)量k：玻爾茲曼…T：溫度理想氣體處于平

4、衡態(tài)時，分布在速率區(qū)間v—v+dv的分子數(shù)占總分子數(shù)的比率為：速率分布函數(shù)：（1）中間大，兩頭??；T越大，越平緩(P219圖)分布函數(shù)的特點：vpvf(v)（2）存在一個極大值；該值對應(yīng)的速率vP稱為最概然速度率（最可幾速率）（3）寬dv的面積=寬v2-v1的面積=（4）歸一化條件：1.最概然速率：vp1vp2vp3T1T2T3vf(v)三、三種統(tǒng)計速率2.平均速率3.方均根速率四、麥克斯韋速率分布律的另一形式：五、麥克斯韋速率分布律的實驗驗證:P219例2：P220：例8.4解：參考：相關(guān)分布律一覽任務(wù)14:復(fù)習(xí)本次課內(nèi)容，下節(jié)兩組上臺小結(jié)3.作業(yè)：P233：8.15，8.16

5、,8.20，8.212.預(yù)習(xí)9.2,9.3,9.4節(jié)