1.1 复习笔记
1.气体分子动力学理论
1.理想气体
理想气体:在任何压力和温度下都符合理想气体状态方程pV=nRT的气体。
理想气体状态方程中,p为气体压力,单位为Pa; V为气体的体积,单位为m3; n为物质的量,单位为mol; T为热力学温度,单位为K; R 是摩尔气体常数,
。
2.气体分子运动论基本公式
(1) 气体分子运动微观模型
①气体是大量分子的集合体;
②气体分子继续无规则运动并均匀分布在整个容器内;
③分子间的碰撞以及分子与壁面的碰撞是完全弹性的。
(2) 气体均方根速度
式中分子动理论,u称为气体的均方根速度;
。
(3)气体压力与均方根速度的关系(根据气体分子运动理论导出的基本方程)
式中,p为N个分子与壁面碰撞后产生的总效应,具有统计平均显着性; V为气体体积; m为气体质量; N为气体分子数; u 是气体的均方根速度。 ,也是微观量的统计平均值。
3.压力和温度的统计概念
(1) 压力是大量分子产生的总效应。
(2)温度与大量分子的平均平动动能存在函数关系,反映大量分子不规则运动的强度。
2. 气体摩尔常数(R)
当各种气体的压力趋于零时,
都趋向于一个共同的极限值R,R是气体摩尔常数,可以通过外推得到:
。
3、理想气体状态图
一定数量的理想气体状态点可以在p、V、T空间坐标中形成曲面。 所有符合理想气体的气体都出现在这个表面上,并且都满足关系:
,这个面就是理想气体的状态图,也叫相图。
4. 分子运动速率分布
1.费率分配规律
f(v)是与v和温度有关的函数,称为分布函数。 其含义是速度在v到v+1之间的分子占总分子的比例。
2.分子率的三种统计平均值——最似然率、数学平均率和均方根率
(1) 最可能率
或者
(2) 分子的数学平均速度
(3) 三速比
5.分子平动动能的分布
1.分子能量在E~(E+dE)之间的分子占总分子的比例
能量分布函数f(E)
2.二维平面内能量大于一定值E1的分子比例
3.三维空间中能量大于一定值E1的分子的分数
6、气体分子在重力场中的分布
假设气体符合理想气体状态方程,且温度在所涉及的高度范围内保持恒定分子动理论,则气体压力、密度、单位体积气体分子数和高度之间的关系分别为
以上三个公式都称为(玻尔兹曼)公式。
7. 分子的碰撞频率和平均自由程
1.自由路径
分子每两次连续碰撞所经过的距离称为分子的自由程,用l.付贤才物理化学第五版课堂答案表示