广东工业大学：《大学物理》课程教学资源（课件讲稿）第二篇 热学 第4章 气体动理论（平衡态、态参量、理想气体物态方程、理想气体的压强公式、理想气体的温度公式）

(里度本2*大穷 第4章气体动理论 大零曲擅A款兼 第二篇热学 第4章 气体动理论

第4章 气体动理论 大学物理A教案 第二篇 热 学 第4章 气体动理论

国桑水2美大皇 第4章 气体动理论 大季尚灌A教食 动理论（1) 主要内容： ⊙平衡态态参量理想气体物态方程 ⊙理想气体的压强公式 ⊙理想气体的温度公式

第4章 气体动理论 大学物理A教案 动理论(1) 主要内容： 平衡态 态参量 理想气体物态方程 理想气体的压强公式 理想气体的温度公式

国2大道 第4章气体动理论 大零物理A放兼 气体动理论和热力学 研究对象： 物质分子的热运动及其规律 研究方法： 气体动理论和热力学的研究对象相同， 但研究方法不同。 气体动理论的研究方法一统计方法（微观法） 热力学的研究方法一能量法（宏观法）（下一章介绍）

第4章 气体动理论 大学物理A教案 气体动理论和热力学 研究对象: 物质分子的热运动及其规律 研究方法: 气体动理论和热力学的研究对象相同, 但研究方法不同。 气体动理论的研究方法 气体动理论的研究方法 统计方法(微观法) 热力学的研究方法 能量法（宏观法） (下 章介绍 一 )

(但亲本2*大皇 第4章气体动理论 大零曲擅A款素 第4章 气体动理论 §4.1平衡态态参量理想气体物态方程 1、气体的状态参量 回热力学系统与外界 ⊙微观量与宏观量 微观量不属于也不能运用于气体整体，宏观量不属于也不 能运用于单个分子。宏观量是微观量的统计平均值

第4章 气体动理论 大学物理A教案 第4章 气体动理论 §4.1 平衡态 态参量 理想气体物态方程 1、气体的状态参量 ◎热力学系统与外界 ◎微观量与宏观量 微观量不属于也不能运用于气体整体，宏观量不属于也不 能运用于单个分子。宏观量是微观量的统计平均值

国亲本之大逢 第4章气体动理论 气体的宏观性质用一组状态参量(p,V,T)来描述 (I)气体的压强p(pressure) 单位是Pa(N/m),常用单位还有atm(大气压)，mmHg等 1atm=1.013×103Pa=760mmHg (2)气体的体积V(volume) 单位是m3。常用单位有L(升) (③)气体的温度T((temperature) 单位是K(热力学温标)。常用单位有℃（摄氏温标t) T(K)=t(℃)+273.15 三个参量(p,%T)满足 DV- m 的关系 RT 理想气体 M 状态方程

第4章 气体动理论 大学物理A教案 气体的宏观性质用 气体的宏观性质用 组一 状态参量（p,V,T）来描述 (1) 气体的压强 p (pressure) 单位是 Pa (N/m2), 常用单位还有atm(大气压)，mmHg等 1atm 1.013 10 Pa 760mmHg 5    g 单位是 m3 常用单位有 L（升） (2) 气体的体积V (volume) 单位是 m3。常用单位有 L（升） (3) 气体的温度T (temperature) 单位是 K(热力学温标)。常用单位有℃(摄氏温标t) T (K)  t(℃)  273 15 三个参量（p,V,T )满足 RT m V 理想气体 T (K)  t(℃)  273.15 的关系 RT M pV  理想气体 状态方程

国之式大道 第4章气体动理论 大雪曲理A放兼 2、平衡态(equilibrium status) 系统的宏观性质不随时间变化的状态，或孤立系统最终达 到的稳定状态。 系统的平衡态用一组状态参量(p,V,T)描述 p一V图上一个确定点对应一个平衡状态 *(p,y,T) (p,V,T) 3、理想气体状态方程 一定质量的理想气体， pr povo Po,V,T为标准状态下相应的参量

第4章 气体动理论 大学物理A教案 2、平衡态(equilibrium status) (equilibrium status) 系统的宏观性质不随时间变化的状态, 或孤立系统最终达 到的稳定状态。 系统的平衡态用一组状态参量（p,V,T )描述 p —V 图上一个确定点对应一个平衡状态 p ( V T ) p V 图上 个确定点对应 个平衡状态 ( p,V ,T ) V ( p,V ,T ) * o V 3、理想气体状态方程 一定质量的理想气体， 0 0 0 T p V T pV  T0 p0 ,V0 ,T0为标准状态下相应的参量

(但亲本2*大皇 第4章 气体动理论 标准状态下，1mol气体 p=1.013×105Pa TT T=273.15K (V。=22.4×10-3m3 比值 R=D=8.31 J/(mol.K)为普适气体恒量 1mol理想气体的状态方程 p亚_P=R 或 PV=RT 质量为m,摩尔质量为M的理想气体的状态方程 m m RT=YRI V= M 称为摩尔数

第4章 气体动理论 大学物理A教案 标准状态下，1 mol 气体 0V0 pV p 0 5 0 273.15 1.013 10    T p Pa K 0 0 0 T p V T pV  3 0 0 22.4 10 273.15  V   T K m3 比值 V 8 31 0 0 0   . T p V R J/(mol.K) 为普适气体恒量 1 mol理想气体的状态方程 R pV p0V0 或 pV RT 质量为 摩尔质量为M 的理想气体的状态方程 R T p V T pV   0 0 0 或 pV  RT 质量为m，摩尔质量为M 的理想气体的状态方程 RT RT m V 称为摩尔数 m RT RT M pV   称为摩尔数。 M  

四廉之大逢 第4章 气体动理论 大季尚灌A教食 两个常量 ()阿伏伽德罗常量N 1mol任何气体中都有 N4=6.023×1023个 mol 若以N表示体积V中气体分子的总数，则 V= N (②玻尔兹曼常数k k= R=1.38×102J/K 理想气体状态方程又可以写成 pV=NkT或 p=nkT N 式中n= 为分子数密度

第4章 气体动理论 大学物理A教案 两个常量 (1) 阿伏伽德罗常量NA 1 mol 任何气体中都有 N 6 023 1023 个 mol NA  6.0231023 个 若以N 表示体积V 中气体分子的总数 则 N 若以N 表示体积V 中气体分子的总数，则 NA   (2) 玻尔兹曼常数 k J K N R k . / 23 1 38 10   p  n k T NA 理想气体状态方程又可以写成 pV  NA kT 或 p  nkT 中 为 数 度 N 式 分子数密度。 V N n 

国廉本2黄大室 第4章气体动理论 大号物理A放兼 注意点： m 理想气体状态方程的适用条件是： PV=RT M 理想气体 处在热平衡态 p nkT §4.2理想气体的压强公式 1、气体分子热运动及其统计概念 (1)分子动理论的基本观点 ⊙物体由大量分子组成，分子之间有间隙 1mol任何物质含有N,个分子 N4=6.023x1023个 阿伏伽德罗常数 mol

第4章 气体动理论 大学物理A教案 注意点: 理想气体状态方程的适用条件是： m pV RT M 理想气体 处在热平衡态 p  nkT §4.2 理想气体的压强公式 1 气体分子热运动及其统计概念 （1）分子动理论的基本观点 、气体分子热运动及其统计概念 ◎ 物体由大量分子组成，分子之间有间隙 任何物质含有 N 个分子 N  6 0231023 个 1 mol 任何物质含有 NA个分子 阿伏伽德罗常数 mol NA  6.02310 阿伏伽德罗常数

(里度本2*大皇 第4章 气体动理论 大零曲擅A放素 ©分子间有相互作用力 分子间有相互作用的引力和斥力，简称分子力。 分子力F与分子间距离r的关系如图 所示 分子力是一种短程力。 ⊙分子在不停息地运动 力

第4章 气体动理论 大学物理A教案 ◎ 分子间有相互作用力 分子间有相互作用的引力和斥力, 简称分子力。 分子力F与分子间距离r 的关系如图 F 斥 分子力是一种短程力。 力 所示 ◎ 分子在不停息地运动 0r 分子力是 种短程力。 力 分子 停 动 o r 0 引 力