物理化学多媒体电子教案 ☆第一章气体 p-dp fw)(x103) dh 3 ΛN,100K) N,(300K) H,000K) H2(300K) 500 1000 1500 v/(m.s)
第一章 气体
第一章 气体 §1.1气体分子动理论 §1.2摩尔气体常数（R) §1.3理想气体的状态图 §1.4分子运动的速率分布 §1.5分子平动能的分布 §1.6气体分子在重力场中的分布 §1.7分子的碰撞频率与平均自由程 §1.8实际气体 §1.9气液间的转变 §1.10压缩因子图 *§1.11分子间的相互作用力
第一章 气体 §1.1 气体分子动理论 §1.2 摩尔气体常数（R） §1.3 理想气体的状态图 §1.4 分子运动的速率分布 §1.5 分子平动能的分布 §1.6 气体分子在重力场中的分布 §1.7 分子的碰撞频率与平均自由程 §1.8 实际气体 §1.9 气液间的转变 §1.10 压缩因子图 *§1.11 分子间的相互作用力
§1.1气体分子动理论 气体分子动理论的基本公式 压力和温度的统计概念 气体分子运动公式对几个经验定律的说明 分子平均平动能与温度的关系
§1.1 气体分子动理论 气体分子动理论的基本公式 压力和温度的统计概念 气体分子运动公式对几个经验定律的说明 分子平均平动能与温度的关系
§1.1气体分子动理论 理想气体的状态方程 pV=nRT 卫是压力，单位为Pa V是体积，单位为m3 n是物质的量，单位为mol R是摩尔气体常数，等于8.3145Jmol1.K-1 T是热力学温度，单位为K T=(t/℃+273.15)K
§1.1 气体分子动理论 理想气体的状态方程 pV nRT = p 是压力，单位为 Pa V 是体积，单位为 3 m n 是物质的量，单位为 mol R 是摩尔气体常数，等于 1 1 8.3145 J mol K − − T 是热力学温度，单位为 K T t = + ( / 273.15)K ℃
气体分子动理论的基本公式 气体分子的微观模型 (1)气体是大量分子的集合体 (2)气体分子不停地运动，呈均匀分布状态 (3)气体分子的碰撞是完全弹性的 设在体积为的容器内，分子总数为N,单位体 积内的分子数为n(n=NWW),每个分子的质量为m。 令：在单位体积中各群的分子数分别是n1,n2,. 等。则 么+%++列=∑月=
气体分子动理论的基本公式 气体分子的微观模型 (1)气体是大量分子的集合体 (2)气体分子不停地运动，呈均匀分布状态 (3)气体分子的碰撞是完全弹性的 设在体积为V的容器内，分子总数为N，单位体 积内的分子数为n（n = N/V），每个分子的质量为m。 令：在单位体积中各群的分子数分别是 n1 ，n2 ， . 等。则 1 2 i i i n n n n n + + + = =
气体分子动理论的基本公式 设其中第i群分子的速度为4，它在x,y,2 轴方向上的分速度为山.x,4y,山’则 4=u2x+u2+42 在单位时间内， 在dA面上碰撞的 udr 分速度为w.x的 分子数，如图1.1所示 图1.1
气体分子动理论的基本公式 设其中第 群分子的速度为 ，它在 轴方向上的分速度为 ，则 i i u x y z , , , , , , , u u u i x i y i z 2 2 2 2 u u u u i i x i y i z = + + , , , 在单位时间内， 在 面上碰撞的 分速度为 的 分子数，如图1.1所示 dA i x, u 图1.1
气体分子动理论的基本公式 u,dt d4 4d0
气体分子动理论的基本公式 u t i d dA u t i x, d
气体分子动理论的基本公式 在dt时间内，第i群分子碰到dA面上的 垂直总动量为： (,·4,.didA)mu.x 在dt时间内，碰到dA面上的垂直总动量 为对各群求和： 4,=m∑.ddA 新组成的g群分子在dt时间内，碰到dA 面上的垂直总动量为： 8+8 M,=-m∑n2dd4 i=g+
气体分子动理论的基本公式 在 时间内，第 群分子碰到 面上的 垂直总动量为： dt i dA , , ( d d ) n u t A mu i i x i x 在 时间内，碰到 面上的垂直总动量 为对各群求和： dt dA 2 1 , 1 d d g i i x i M m n u t A = = 新组成的 群分子在 时间内，碰到 面上的垂直总动量为： dt dA ' g ' 2 2 , 1 d d g g i i x i g M m n u t A + = + = −
气体分子动理论的基本公式 dA
气体分子动理论的基本公式 dA ux y z u u ux y z u u
气体分子动理论的基本公式 在垂直于dA面方向上的动量的总变化量为： g+8 M=M-M=m艺，dd1=my%呢.d1 根据压力的定义： 力质量·加速度质量·速度 动量 压力= 面积 面积 面积时间 面积时间 因此 m∑n.dd4 did4 =m∑片2
气体分子动理论的基本公式 在垂直于 dA 面方向上的动量的总变化量为： ' 2 2 1 2 , , 1 d d d d g g i i x i i x i i M M M m n u t A m n u t A + = = − = = 根据压力的定义： = = = = 力 质量 加速度 质量 速度 动量 压力 面积 面积 面积 时间 面积 时间 因此 2 , 2 , d d d d i i x i x i i x i m n u t A p m n u t A = =