大学物理气体动理论

这是一篇关于大学物理气体动理论的思维导图。气体动理论是19世纪中叶建立的以气体热现象为主要研究对象的经典微观统计理论。气体由大量分子组成，分子作无规则的热运动，分子间存在作用力，分子的运动遵循经典的牛顿力学。

气体动理论

平衡态 理想气体物态方程

平衡态（热动平衡状态）：在不受外界影响的条件下，系统的宏观性质不随时间变化的状态

准静止状态 平衡过程

状态参量（如气体的状态参量是体积，压强，温度）

理想气体的物态方程：pV=m/M*RT(R是普适气体常量) 遵守玻意耳定律、盖吕萨克定律和查理定律

理想气体的微观模型

气体分子热运动特征：分子的永恒运动和频繁的互相碰撞 分子热运动（布朗运动）：热现象是物质中大量分子无规则运动的集体表现

理想气体的微观模型：看做质点、其他相互作用可忽略不计、遵守经典力学规律、一般忽略分子重力

理想气体的压强和温度公式

压强公式（对少量分子或个别分子下述公式不成立。）：  

温度的本质和统计意义：

气体分子的方均根速率：

能量均分定理 理想气体的内能

分子的自由度：单原子气体分子有3个自由度；双原子分子共有5个自由度，3个平动自由度，2个转动自由度；3个及3个以上原子的多原子中，共有6个自由度（3/3）

能量按自由度均分定理：在温度为T的平衡状态下，气体分子人意自由度的平均动能都等于1/2PT i为每个分子的自动度  

理想气体的内能：一定量的理想气体的内能完全决定于分子运动的自由度i和气体的热力学温度T，而与气体的体积和压强无关“理想气体的内能只是温度的单值函数”

麦克斯韦速率分布律

气体分子的速率分布函数：在速率v附近的单位速率区间内分子数占总分子数的比率，对单个分子来说，它表示分子速率在v附近单位速率区间内的概率—概率密度

麦克斯韦速率分布律：

分子速率的统计平均值

平均速率：

方均根速率：

最概然速率：

麦克斯韦-波尔茨曼能量分布律 重力场中粒子按高度的分布

分子碰撞和平均自由程

平均碰撞次数（碰撞频率）：在1s内一个分子和其他分子碰撞的平均次数 平均自由程：每两次连续碰撞间一个分子自由运动的平均路程

平均自由程公式： 由P = nkT可得

气体的输运现象

真实气体 范德瓦尔斯方程