第四章气体动理论

这是一篇关于第四章气体动理论的思维导图，主要内容有分子动理论的基本观点、理想气体的压强、温度的微观实质、气体分子按速率分布的实验测定及速率分布的数学表述等。

气体动理论

• 分子动理论的基本观点
  • 物质微观结构的物理图像
    • 物质微观结构的三个基本观点
    • 平均距离r。
    • 有效直径d
  • 统计规律性
• 理想气体的压强
  • 理想气体微观模型
  • 气体压强本质的定性解释
  • 理想气体压强公式
    • 推导压强公式的统计假定
    • 压强公式的推导
      • 理想气体的 压强公式
  • 压强公式的物理意义
• 温度的微观实质
  • 温度公式
    • Ek=(3/2)kT 分子平均平动动能公式
    • 二十五次方.米的负三次方） 洛施密特数（标况下）
• 气体分子按速率分布的实验 测定及速率分布的数学表述
  • 实验及结果
    • △N/N与速率及所取速率间隔的大小有关。（速率间隔△v↑则↑）
    • 速率特别大或特别小△N/N都小
    • 在某一速率间隔中的。。最大
    • 气体温度或种类改变分布有差异
  • 速率分布函数 和分布曲线
    • 速率分布函数
      • 与分子多少无关，f（v)表示速 率v附近分子出现的概率密度
• 麦克斯韦速率分布律
  • • 麦克斯韦速率分布律
    • • 最概然 速率
  • 三种统计速率
    • 最该然速率
    • 平均速率
    • 方均根速率
• 玻尔兹曼分布定律 重力场中微粒按高度分布
  • 玻尔兹曼分布率
    • n。表示势能εp为零处单位体 积内具有各种速度的分子总数
    • 分子按势能的分布规律
  • 重力场中微粒按高度的分布规律
    • 分子密度n
  • 等温气压公式
    • • 取对数后→
• 能量按自由度均分
  • 自由度
  • 分子的自由度
    • 单原子分子（如 He，Ar) 质点，只有平动自由度 t=3,(x,y,z) 分子平均能量：
    • 双原子分子平动(如O2，H2，CO)自由度为t=3；转动自由度为r=2 ；振动自由度为 s=1
    • 非刚性多原子分子，若分子由n个原子构成，则这个分子最多有3n个自由度，其中3个属于平动，3个属于转动，其余3n-6个属于振动。
  • 能量按自由度均分定理
    • 在温度 T的平衡态下，物质（气体、液体和固体）分子的 每一个自由度的平均动能都相等，而且都于1/2kT
• 理想气体的内能和摩尔热容
  • 内能
    • 气体
      • 气体的内能是状态参量T和V的单值函数
    • 理想气体
      • 单原子分子u=3/2RT
      • 刚性双原子分子u=5/2RT
      • 非刚性双原子分子u=7/2RT
      • 刚性多原子分子u=3RT
  • 理想气体的摩尔热容
  • 经典热容理论的特点
    • ①热容与温度无关
    • ②热容与气体种类无关，仅由气体分子的自由度数决定
• 气体动理论与热力学定律
  • 热力学第二定律
    • 气体自由膨胀的不可逆性微观解释
    • 热力学第二定律的统计意义
    • 熵的微观实质
  • 其他热力学定律
• 浮动主题
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