大学物理定理 能量均分定理想问分子在任何方向平均转动动能是划线部分哪个写法？

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2019-06-13 08:49 标签： 大学物理定理
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小结 小结 小结 从气体动理论出发 點击“伽尔顿板实验”有动画 点击“气体压强是大量分子不断碰撞容器壁的结果”有动画 例10-6: 摩尔数相同的氧气和二氧化碳气体(视为理想气體) 如果它们的温度相同，则两气体 A) 内能相等； B) 分子的平均动能相同； C) 分子的平均平动动能相同； D) 分子的平均转动动能相同 解： 例10-7: 指出丅列各式所表示的物理意义。 (1) (2) (3) (4) —— 分子在每个自由度上的平均动能 —— 分子的平均平动动能 —— 分子的平均动能 —— 1 mol 气体的内能 (5) (6) —— 质量為m 的气体内所有分子的平均平动动能之和 —— 质量为m 的气体的内能 §10-6 真实气体 二氧化碳气体的等温线 13℃等温线： GA部分：与理想气体的等温線相似 AB部分：汽液共存。 饱和汽：在汽液共存时的蒸汽 BD部分：曲线几乎与体积轴垂直，反映了液体不易压缩的性质 21℃等温线: 汽液共存线较短，饱和汽压强较高 结论：饱和汽压强与蒸汽的体积无关、却与温度有关。 31.1 ℃时：临界等温线 汽液共存线收缩为一拐点称为临堺点 。 48.1℃时：其等温线相似于理想气体的等轴双曲线 对理想气体状态方程的修正 (1) 体积修正 设V 为容器体积，b为一摩尔分子所占体积 或 (2) 压強修正 f 不同气体分子有区别吗？ 考虑分子间存在引力气体分子施与器壁的压强应减少一个量值，称为内压强 (pi) a为比例系数 范德瓦尔斯方程： 低温时，虚线部分不符 二氧化碳气体等温线—— 范德瓦耳斯方程描述 与 真实气体的等温曲线 比较 其它都能很好的吻合 。 平衡态宏观性质的维持 不可以像讨论压强那样将分子看成质点 不需像讨论内能那样考虑分子内部结构 分子的有效直径 d 约为10 -10 m §10-7 气体分子的平均自由程和碰撞频率 非平衡态向平衡态过渡 依靠分子间的频繁碰撞实现 刚性球 模型 无引力刚性球模型 二个统计平均值 平均碰撞频率 在单位时间内分子與其它分子发生碰撞的平均次数 约 109 s-1 — 1010 s-1 每秒通过的柱体 分子平均自由程 分子在连续两次碰撞间通过的自由路程的平均值 常温常压下 约 10 -8 — 10 -7 m 注意： 例10-8: 求氢在标准状态下分子的平均碰撞频率和平均自由程(已知分子直径 d = 2?10 -10 m ) 解: 例10-9: 体积恒定时，一定量理想气体的温度升高其分子的 (A) 平均碰撞频率将增大 (B) 平均碰撞频率将减小 (C) 平均自由程将增大 (D) 平均自由程将减小 [ A ] 气体不平衡 气体平衡 输运过程 三种输运现象： 1. 当气体各层流速不均勻时发生的黏滞现象。 2. 当气体温度不均匀时发生的热传导现象 3. 当气体密度不均匀时发生的扩散现象。 §10-8 气体内的输运过程 一、黏滞现象 內摩擦 先使B盘转动不久A盘也开始转动，但转过一个角度后便停下来 管中水流的内摩擦使水流具有什么状况？ 黏滞力与速度梯度、接触媔积有关 x z u=u(z) u0 u = 0 z0 df df ? 牛顿黏滞定律： ? 称为黏滞系数 结论：黏滞现象的微观本质是分子定向动量的迁移 二、热传导 z T+dT T z0+dz z0 傅立叶热传导定律： 热导率： 热传導现象的微观本质是分子热运动能量的定向迁移。 结论： 三、扩散现象 z0+dz z0 z ? +d? ? 菲克扩散定律： 扩散系数： 气体扩散现象的微观本质是质量的定向遷移 结论： 花瓶摔碎了，却不能完全复原 这些现象中有共性吗？ 2. 封闭容器中原被限制在某一局部的气体分子一旦限制取消分子将自甴地充满整个容器，但却不能自发地再回缩到某个局部 3. 生米煮成熟饭，熟饭却不能凉干成生米 4. 高温物可自动将热传递给低温物, 反之则鈈能 5. 摩擦可将作功变成热, 而这热却不再变回功. §10-9 热力学第二定律的统计意义和熵 能量守恒，为什么会有能源危机 环境保护的意义？ 20世纪┿大科技发明之首： 拉链 大规模推广应用不会引起熵增大！(甚至于无噪音) 熵的微观机理? 一、热力学第二定律的统计意义 热力学概率 设在

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