物理学 12-2物质的微观模型统计规律性 第五版 一分子的数密度和线度 (Molecular number density size) 宏观物体都是由大量不停息地运动着的、彼此 有相互作用的分子或原子组成 分子有单原子分子、双原子分子、多原子分子 和千万个原子构成的高分子 不同结构的分子其尺度不一样 阿伏伽德罗常数:1mol物质所含的分子 (或原子)的数目均相同 NA=6.0221367(36)×1023mo11 第十二章气体动理论 1/12
第十二章 气体动理论 物理学 第五版 12-2 物质的微观模型 统计规律性 1/12 23 1 A 6.0221367(36) 10 mol− N = 一 分子的数密度和线度 阿伏伽德罗常数：1 mol 物质所含的分子 （或原子）的数目均相同 . 宏观物体都是由大量不停息地运动着的、彼此 有相互作用的分子或原子组成 . (Molecular number density & size) 分子有单原子分子、双原子分子、多原子分子 和千万个原子构成的高分子. 不同结构的分子其尺度不一样
物理学 12-2物质的微观模型统计规律性 第五版 NA=6.022136736)×1023mo11 分子数密度(n):单位体积内的分子数目 例:常温常压下n水≈330×102/cm3 氮≈2.47×1019 /cm 例:标准状态下氧分子直径d≈4×100m 分子线度 ~10-1000 分子距离 第十二章气体动理论 2/12
第十二章 气体动理论 物理学 第五版 12-2 物质的微观模型 统计规律性 2/12 23 1 A 6.0221367(36) 10 mol− N = 例:常温常压下 19 3 n 氮 2.4710 / cm 2 2 3 n 水 3.3010 / cm 例: 标准状态下氧分子 直径 4 10 m −1 0 d ~ 10 1000 − 分子线度 分子距离 分子数密度（n）：单位体积内的分子数目
物理学 12-2物质的微观模型统计规律性 第五版 分子力 10 10 (Molecular force) 当rr时,分子力主要表 「势能曲线 现为斥力;当P>0时,分子力 O 主要表现为引力,保守力。 r→10m.F→0 分子力 分子热运动的无序性及统计规律 ( Disorder statistics Law of Molecular thermal motion) 热运动:大量实验事实表明分子都在作永不停 止的无规运动 例:常温和常压下的氧分子艺全45Om/s 元~10m;z~100次/s 第十二章气体动理论 3/12
第十二章 气体动理论 物理学 第五版 12-2 物质的微观模型 统计规律性 3/12 二 分 子 力 三 分子热运动的无序性及统计规律 热运动：大量实验事实表明分子都在作永不停 止的无规运动 . 例 : 常温和常压下的氧分子 ~10 m; ~10 /s −7 z 1 0次 v 450m/s 10 m, 0 r → −9 F → 当 rr0 时，分子力 主要表现为引力，保守力。 0 r o r F ~10 m 10 0 − r 分子力 (Molecular force ) (Disorder & Statistics Law of Molecular thermal motion) 势能曲线
物理学 12-2物质的微观模型统计规律性 第五版 现代的仪器已可以观察和测量分子或原子的大 小以及它们在物体中的排列情况,例如X光分析仪, 电子显微镜,扫描隧道显微镜等. 利用扫描隧道显 微镜技术把一个个原 子排列成IBM字母 的照片 对于由大量分子组成的热力学系统从微观上加 以研究时,必须用统计的方法 第十二章气体动理论 4/12
第十二章 气体动理论 物理学 第五版 12-2 物质的微观模型 统计规律性 4/12 利用扫描隧道显 微镜技术把一个个原 子排列成 IBM 字母 的照片. 现代的仪器已可以观察和测量分子或原子的大 小以及它们在物体中的排列情况, 例如 X 光分析仪, 电子显微镜, 扫描隧道显微镜等. 对于由大量分子组成的热力学系统从微观上加 以研究时, 必须用统计的方法
物理学 12-2物质的微观模型统计规律性 第五版 统计规律 Boco 伽尔顿板实验 (The gordon board experiment 小球在伽尔顿 板中分布规律 第十二章气体动理论 5/12
第十二章 气体动理论 物理学 第五版 12-2 物质的微观模型 统计规律性 5/12 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 小球在伽尔顿 板中分布规律 伽尔顿板实验 (The Gordon board experiment) 统计规律
物理学 12-2物质的微观模型统计规律性 第五版 统计规律当小球数N足够大时小球的分布具有的规律 设N第格中的粒子数 粒子总数N=∑N =1n N→)∞N 概率粒子在第i格中 出现的可能性大小 归一化条件 ∑O;=∑ 第十二章气体动理论 6/12
第十二章 气体动理论 物理学 第五版 12-2 物质的微观模型 统计规律性 6/12 统计规律当小球数N足够大时小球的分布具有的规律. 设Ni 第i格中的粒子数 . N Ni N i → = lim 概率 粒子在第 i 格中 出现的可能性大小 . = =1 i i i i N N 归一化条件 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 粒子总数 N N = i
物理学 12-2物质的微观模型统计规律性 第五版 分子运动论的基本观点 (The basic viewpointof molecular kinetic theory 1宏观物体是由大量分子或原子组成的 分子种类相同,性质相同 The all macroscopic objects are composed of large quantities of' molecules or atoms. the molecular e is the same. the is the same 2分做水不信息的无规则语动 公动的剧烈程度与物体的温度有关。 The molecules move the random motion which never ceases, the active degree related with the temperature ofobjects 3分子间有相互作用力-分子力它是一种保守力 There are interactive forces between the molecules The molecular force, it is a conservative force m 第十二章气体动理论 7/12
第十二章 气体动理论 物理学 第五版 12-2 物质的微观模型 统计规律性 7/12 分子运动论的基本观点 (The basic viewpointof molecular kinetic theory) 1,宏观物体是由大量分子或原子组成的。 分子种类相同，性质相同。 The all macroscopic objects are composed of large quantities of molecules or atoms. the molecular type is the same, the nature is the same 2,分子做永不停息的无规则运动， 运动的剧烈程度与物体的温度有关。 The molecules move the random motion which never ceases, the active degree related with the temperature of objects 3,分子间有相互作用力-分子力,它是一种保守力。 There are interactive forces between the molecules – The molecular force, it is a conservative force
物理学 12-2物质的微观模型统计规律性 第五版 统计规律( Statistical regularity) 对大量的个别偶然事件整体起作用的规律。 This regularity stems from the collection of large quantities of accidental events overall 1、只对大量的个别偶然事件的整体起作用 This regularity only has an effect to the collection of large quantities of accidental events overall 2、个别偶然事件的数量愈多,规律愈准确 The quantities ofaccidental events case more, the regularity us more accurate 3、存在涨落现象。 Existing fluctuative phenomenon 第十二章气体动理论 8/12
第十二章 气体动理论 物理学 第五版 12-2 物质的微观模型 统计规律性 8/12 统计规律(Statistical regularity) 对大量的个别偶然事件整体起作用的规律。 This regularity stems from the collection of large quantities of accidental events overall 1、只对大量的个别偶然事件的整体起作用； This regularity only has an effect to the collection of large quantities of accidental events overall 2、个别偶然事件的数量愈多，规律愈准确； The quantities of accidental events case more, the regularity is more accurate 3、存在涨落现象。 Existing fluctuative phenomenon
物理学 第五版 本章目录 选择进入下一节 12-1平衡态理想气体物态方程 热力学第零定律 12-2物质的微观模型统计规律性 12-3理想气体的压强公式 12-4理想气体分子的平均平动动能 与温度的关系 125能量均分定理理想气体内能 第十二章气体动理论 9/12
第十二章 气体动理论 物理学 第五版 9/12 12-1 平衡态 理想气体物态方程 热力学第零定律 12-2 物质的微观模型 统计规律性 12-3 理想气体的压强公式 12-4 理想气体分子的平均平动动能 与温度的关系 选择进入下一节： 12-5 能量均分定理 理想气体内能 本章目录