理想氣體的壓強公式.ppt

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第一節(jié),,,2,（1）分子可視為質(zhì)點；線度間距，；,（2）除碰撞瞬間,分子間無相互作用力；,一理想氣體的微觀模型,（4）分子的運動遵從經(jīng)典力學(xué)的規(guī)律.,（3）彈性質(zhì)點（碰撞均為完全彈性碰撞）；,這是由氣體的共性抽象出來的一個理想模型。在壓力不太大、溫度不太低時，與實際情況附合得很好。,3,壓強:單位面積上所受到的正壓力.,氣體的壓強,是指氣體作用于器壁單位面積上的壓力.,而氣體作用于器壁上的壓力是大量氣體分子與器壁碰撞的結(jié)果,,二、理想氣體的壓強公式,大量分子碰撞的總效果：恒定的、持續(xù)的力的作用.,單個分子碰撞特性：偶然性、不連續(xù)性.,4,二、理想氣體的壓強公式,5,設(shè)邊長分別為x、y及z的長方體中有N個全同的質(zhì)量為m的氣體分子，計算壁面所受壓強.,6,（2）分子各方向運動概率均等.,熱動平衡的統(tǒng)計規(guī)律（平衡態(tài)）,（1）分子按位置的分布是均勻的.,7,單個分子遵循力學(xué)規(guī)律.,任意時刻第i個分子的運動速度為,第i個分子碰撞前后在x軸方向的動量變化為,器壁施于第i個分子的沖量為:,8,根據(jù)牛頓第三定律可得,,在單位時間施于器壁的沖量為,第i個分子在單位時間內(nèi)與A1碰撞的次數(shù)為:,/19,分子施于器壁的沖量:,與A1發(fā)生兩次碰撞間隔時間:,9,根據(jù)沖量定理,第i個分子對A1面的作用力為,/19,容器中N個分子對A1面的總正壓力為:,10,容器A1面上受到的壓強為,/19,11,同理可得,,因為,,當(dāng)氣體處于平衡態(tài)時,分子向各個方向運動的概率是相等的.所以有:,/19,12,三、理想氣體壓強的統(tǒng)計意義,,13,思考：為何在推導(dǎo)氣體壓強公式時不考慮分子間的相互碰撞？,第一節(jié),,,15,分子平均平動動能：,16,（3）在同一溫度下各種氣體分子平均平動動能均相等.,（1）溫度是分子平均平動動能的量度.,（2）溫度是大量分子的集體表現(xiàn).,17,方均根速率,,式中,m是分子的質(zhì)量;M是氣體的摩爾質(zhì)量,R是摩爾氣體常數(shù).,可見,相同溫度下,不同氣體分子的方均根速率不同,即氣體分子作平動的運動快慢不同.,/18,18,熱運動與宏觀運動的區(qū)別：溫度所反映的是分子的無規(guī)則運動，它和物體的整體運動無關(guān)，物體的整體運動是其中所有分子的一種有規(guī)則運動的表現(xiàn).,19,（A）溫度相同、壓強相同.（B）溫度、壓強都不同.（C）溫度相同，氦氣壓強大于氮氣壓強.（D）溫度相同，氦氣壓強小于氮氣壓強.,解,1一瓶氦氣和一瓶氮氣密度相同，分子平均平動動能相同，而且都處于平衡狀態(tài)，則：,20,2理想氣體體積為V，壓強為p，溫度為T.一個分子的質(zhì)量為m，k為玻耳茲曼常量，R為摩爾氣體常量，則該理想氣體的分子數(shù)為：,（A）（B）（C）（D）,解,END,21,