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课件网) 2020高中物理竞赛 基础热力学篇 理想气体压强公式 物质的微观结构模型 理想气体的分子模型 平衡态下的统计假设 理想气体压强公式 物质的微观结构模型 宏观物体是由大量微粒———分子（或原子）组成的，微粒间有一定的间距 物质内的分子在不停地运动着，这种运动是无规则的，其剧烈程度与物体的温度有关 分子间有相互作用力 理想气体的分子模型 分子本身的大小与分子间的平均距离相比要小得多。因此，分子的线度可忽略不计，视分子为质点，它们的运动遵从牛顿定律 分子间平均距离很大，除碰撞外，分子间的相互作用力可忽略不计，忽略重力对分子的影响，则分子在两次碰撞之间做匀速直线运动 分子间的碰撞、分子与器壁的碰撞是完全弹性的，所以分子运动遵从动量守恒和动能守恒 容器内各处的气体分子数密度均相同 平衡态下的统计假设 分子沿任一方向的运动不比其他方向的运动占有优势 由此可知，分子的速度在各方向分量的各种平均值是相等的 例如： 注意： 理想气体压强公式 从微观上看，气体的压强等于大量分子在单位时间内施加在单位面积器壁上的平均冲量。有 dI为大量分子在dt时间内施加在器壁dA面上的平均冲量。 设在体积为V的容器中储有N个质量为m的分子组成的理想气体。平衡态下，若忽略重力影响，则分子在容器中按位置的分布是均匀的。分子数密度为n=N/V. 为讨论方便，将分子按速度分组，第i组分子的速度为vi（严格说在vi 附近）分子数为Ni,分子数密度为 ni=Ni/V,并有 n=n1+n2+……+ni+….=?ni 平衡态下，器壁各处压强相等，取直角坐标系，在垂直于x轴的器壁上任取一小面积dA,计算其所受的压强（如图） x dA vixdt 理想气体压强公式 单个分子在对dA的一次碰撞中施于dA的冲量为 2mvix. dt时间内，碰到dA面的第i组分子施于dA的冲量为2mni vix2dtdA 关键在于：在全部速度为vi的分子中，在dt时间内，能与dA相碰的只是那些位于以dA为底，以 vixdt 为高，以 vi为轴线的圆柱体内的分子。分子数为 nivixdtdA 。 理想气体压强公式 dt时间内，与dA相碰撞的所有分子施与dA的冲量为 注意： vix< 0 的分子不与dA碰撞。 容器中气体无整体运动， 平均来讲 vix> 0 的分子 数等于 vix< 0 的分子数。 理想气体压强公式 压强 定义 则 平衡态下，分子速度按方向的分布是均匀的，有 因为 可知 理想气体压强公式 所以 或者 压强公式 分子平均平动动能 上式显示了宏观量与微观量的关系。 是力学原理与统计方法相结合得出的统计规律。 理想气体压强公式 谢谢观看！
