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分子动理论
物质的微观模型
物质是由原子（分子）构成的
分子间相互排斥同时相互吸引
分子处于不停的运动之中
（微观）分子热运动的剧烈程度<=>温度（宏观）
理想气体分子动理论
平衡态
气体在各处的压强、密度等物理量大小不同，且随时间变化，这样的状态称为非平衡态
在不受外界影响的条件下，一个系统的宏观性质不随时间变化的状态称为平衡态
分子按位置分布是均匀的
分子速度按方向的分布也是均匀的
动态平衡
处在平衡态的大量分子仍在作热运动，而且因为碰撞，每个分子的速度经常在变，但是系统的宏观量不随时间改变，称为动态平衡
平衡态是一种动态平衡，而且总是伴随着涨落（实际上不存在完全不受外界影响的系统）
每个分子的运动服从力学规律，与其他分子的碰撞时偶然的，这些微观运动的总效果也是不断随时间改变的，表示系统宏观性质的物理量，其数值仍会发生或大或小的变化，这种变化叫作涨落
状态参量
微观量
描述系统内个别微观粒子的物理量，如分子的直径、质量、速度、动量
宏观量
描述系统宏观属性的物理量，一般可以直接测量体积、温度、压强
内在联系
压强
气体压强时气体作用在容器单位面积上的指向器壁的垂直作用力，时分子对器壁碰撞的宏观表现
温度
温度由系统内部热运动状态所决定的，是组成物质的大量分子无规则运动剧烈程度的表现和度量
表征物体的冷热程度
热平衡指系统内部温度在时间和空间张的一致性
处于热平衡的系统具有共同的属性——温度
热力学第零定律
若A和B、A和C分别热平衡，则B和C一定热平衡
理想气体的物态方程
理想气体物态方程
理想气体
分子当作质点
分子之间除碰撞的瞬间外，无相互作用力
弹性碰撞（动能不变）
服从牛顿定律
波意耳定律
对于在固定温度下的一定量的气体样本，其压强p和体积v的乘积是个常量，即
最后，我们得出
kB叫做玻尔兹曼常数
问题：如何表达N？
理想气体的微观模型
力学假设
理想气体系统由大量的全同原子或分子组成，气体分子当作质点，不占体积，体现气态的特性
气体分子的运动遵从牛顿力学的规律
分子之间出碰撞的瞬间外，无相互作用力，碰撞为弹性碰撞；一般情况下，忽略重力
统计假设
平衡态时分子按位置的分布是均匀的，即分子数密度到处一样，不受重力影响
平衡态时分子的速度按方向的分布是各向均匀的
理想气体的压强公式
推导
气体的压强雨单位体积内的分子数目n成正比
气体的压强与分子的平均平动能成正比
要注意平均动能与平均平动能的区别
理想气体的温度
推导
温度起因于大量微观粒子的无规则运动
温度是大量微观粒子无规则运动剧烈程度的量度
对于单个分子，温度是没有意义的，所以温度是宏观量，是微观量分子平均平动能的统计平均值
小结
能量均分定理和分子的自由度
分子的自由度
确定一个物体的空间位置所需的独立坐标数目， 或者：用来描述分子运动时所用速度分量的个数
以刚体作类比
单个分子的自由度
双原子的自由度
多原子分子的自由度
能量均分定理
平衡状态下，不论何种运动，相应于每一个可能自由度的平均动能都是kT/2，其中包括转动自由度，且由于分子取得激烈碰撞（几亿次每秒），是平动动能与转动动能不断转换。如果气体分子有i个自由度，则分子的平均动能为ikT/2。
气体的内能
气体的内能=所有分子的无规则运动动能与分子间相互作用力势能的总和
理想气体的内能=所有分子动能的总和（忽略势能）
相同温度下，摩尔数相同的单原子和多原子气体，它们的平均平动动能相同，但内能，是多原子分子更大