高等教育出版社：《物理学教程》教材电子教案（PPT课件，马文蔚第二版）第七章 气体动理论 7-2 物质的微观模型 统计规律性

7-2物质的微观模型统计规律性 物理学教程 (第二版) 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. 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BM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。 第七章气体动理论

第七章 气体动理论 物理学教程 7 – 2 物质的微观模型 统计规律性 （第二版） 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 . 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

7-2物质的微观模型 统计规律性 物理学教程 (第二版) 分子线度和分子力 例标准状态下氧分子 分子间距 ~10 直径d≈3×1010m 分子线度 当P时，分子力 牙 主要表现为引力. r→109m,F→0 引力 分子力 第七音气体动理论

第七章 气体动理论 物理学教程 7 – 2 物质的微观模型 统计规律性 （第二版） 一 分子线度和分子力 例 标准状态下氧分子 直径 3 10 m −1 0 d   分子间距 分子线度 ~ 10 10 m, 0 r → −9 F → 当 时，分 子力主要表现为斥力； 当 时，分子力 主要表现为引力. 0 r  r 0 r  r 0 r o r F ~10 m 10 0 − r 分子力 斥 力 引 力

7-2物质的微观模型统计规律性 物理学教程 (第二版) 二 分子热运动的无序性及统计规律性 ,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 o≥450m/s 元~107m;z~100次/s 统计规律性：对大量分子而言，在偶然、无序的 分子运动中，包含着一种规律性， 第七章气体动理论

第七章 气体动理论 物理学教程 7 – 2 物质的微观模型 统计规律性 （第二版） 二 分子热运动的无序性及统计规律性 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 10次 v  450m/s 统计规律性：对大量分子而言，在偶然、无序的 分子运动中，包含着一种规律性

7-2物质的微观模型统计规律性 物理学教程 (第二版) 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. 小球在伽 尔顿板中的分 布规律 第七章气体动理论

第七章 气体动理论 物理学教程 7 – 2 物质的微观模型 统计规律性 （第二版） 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 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 小球在伽 尔顿板中的分 布规律

7-2物质的微观模型统计规律性 物理学教程 (第二版) 统计规律当小球数N足够大时小球的分布具有 统计规律. 设W;为第1格中的粒子数. 粒子总数 N=ΣN lim N N-→0 概率粒子在第格中 出现的可能性大小 归一化条件 iN 第七章气体动理论

第七章 气体动理论 物理学教程 7 – 2 物质的微观模型 统计规律性 （第二版） 统计规律 当小球数 N 足够大时小球的分布具有 统计规律. 设 为第 格中的粒子数 . Ni i N Ni N i →  = lim 概率 粒子在第 格中 出现的可能性大小 . i  =  =1 i i i i N N 归一化条件  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . =  i 粒子总数 N Ni