导图社区 大学物理-气体动理论
大学物理第十二章气体动理论 思维导图，包括平衡态 理想气体物态方程 热力学第零定律、物质的微观模型 统计规律性、理想气体的压强公式等等。
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气体动理论
基本概念
阿伏伽德罗常数
1mol任何物质中所含分子（或原子、离子）数是相同的
热运动
分子的无序运动与温度有关，温度越高，这种运动越剧烈
分子间的作用力
看过就行，没有什么重点
状态参量 平衡态
用于描述系统状态的物理量叫做系统的状态参量
在容器与外界没有能量交换的情况下，经过一段时间后，容器内各点温度压强会变得一样，我们称这种情况为系统达到了平衡态
与外界绝对没有能量和物质交换的系统称为孤立系统
当系统处于平衡态时，系统的宏观性质可用一些确定的宏观状态参量来描述。气体宏观状态一般用压强p、体积V、温度T来描述
压强p
体积V
温度T
描述气体宏观状态
热平衡 温度 温标
将两个各自处于平衡态的两个系统相接触，若两者发生热量交换，称这两个系统发生了热接触
当发生热接触的两个系统状态不再变化，达到新的共同的平衡态，这时候称这两个系统达到了热平衡
实验表明，如果系统A和系统B分别与系统C的同一状态处于热平衡，那么当系统A与B接触时，他们也必定处于热平衡。这一规律叫做热力学第零定律
将两个或多个系统处于热平衡时具有的某种共同性质称为温度
温度的数值表示法叫温标
摄氏温标
单位：摄氏度
用符号t表示
热力学温标
热力学温度，国际单位制基本物理量，用符号T表示
单位：开尔文，简称开，符号为K
T=t+273.15
理想气体的宏观描述
理想气体定律/理想气体状态方程
p：绝对压强
V：体积
v：所涉及气体的摩尔数
T：热力学温度
R：普遍适用于任何气体的恒量，即普适气体常量
使用波尔兹曼常数k进行改写得到
玻尔兹曼常数k
：气体样品中含有的分子总数z
n：气体分子的数密度
理想气体的压强与温度
理想气体的微观模型
气体分子可视为质点
除碰撞的瞬间外，分子之间及分子与容器器壁之间都没有相互作用力
分子之间及分子与器壁之间的碰撞为完全弹性碰撞
大量分子的统计假设
单位体积内分子数处处相等
在平衡态时，气体分子沿各个方向的运动的机会是一样的
基于假设，对大量分子而言，它们的速度在各个方向分量的各种平均值相等。
压强
宏观：容器器壁单位面积上受到的压力
微观：大量做无规则运动的气体分子对器壁不断碰撞的平均效果
理想气体作用与器壁的压强正比于气体分子数密度和分子的平均平动动能
平衡态下的理想气体的压强公式
温度
理想气体的温度是分子平均平动能的量度
理想气体的温度公式
理想气体的内能
自由度
把确定一个物体在空间位置所需的独立坐标的数目叫做该物体的自由度
自由刚体的运动可分为随质心的平动和绕质心的转动
总自由度i=t+r=6
各种气体分子的自由度
单原子分子
i=t=3
双原子分子
i=3+2=5
多原子分子
i=3+3=6
能量均分定理
在热力学温度为T的平衡状态下，分子每一个自由度都具有相同的平均动能，其大小为
自由度为i的气体分子的平均总动能为
热力学中，系统与热现象有关的能量称为内能
1mol理想气体的内能被称为该气体的摩尔内能
对给定的理想气体，其内能是温度的单值函数，与气体的体积和压强无关
期末考相关
教材
p255 8-3、8-4
p259 8-6、8-7、8-8
什么是能量均分定理？各种分子的自由度、内能表达式怎样表示？p259 表8-1
p269 练习题8-5、8-10、8-12、8-14
学习指导书
p145同步自测 三、填空题：2、4
