2012年自考物理（工）考前復(fù)習(xí)指導(dǎo)七
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四、氣體動(dòng)理論壓強(qiáng)公式（領(lǐng)會(huì)）
這一段研究的是壓強(qiáng)與氣體分子運(yùn)動(dòng)的關(guān)系。
要領(lǐng)會(huì)的是：理想氣體的微觀模型就是把理想氣體看成是許多個(gè)分子本身體積忽略，除碰撞時(shí)以外相互間無作用力的彈性小球的集合。理想氣體壓強(qiáng)公式要記憶：
這個(gè)公式表明，氣體的壓強(qiáng)成因是由大量分子對(duì)器壁的碰撞而產(chǎn)生的，它反映了大量分子對(duì)器壁碰撞而產(chǎn)生的平均效果，只有在分子數(shù)足夠大時(shí)，器壁所獲得的沖量才有確定的統(tǒng)計(jì)平均值，離開大量分子，壓強(qiáng)就失去了意義。這個(gè)公式給出了壓強(qiáng)這個(gè)宏觀量與表征氣體內(nèi)部分子運(yùn)動(dòng)微觀量的統(tǒng)計(jì)平均值的關(guān)系。
五、氣體動(dòng)理論溫度公式（識(shí)記）
這一段研究溫度與氣體分子運(yùn)動(dòng)的關(guān)系。
根據(jù)一番推導(dǎo)，氣體動(dòng)理論溫度公式
這個(gè)公式表明，氣體分子的平均動(dòng)能只與溫度有關(guān)，并與熱力學(xué)溫度T成正比，而與氣體的種類無關(guān)。同上面壓強(qiáng)公式一樣，我們知道了氣體平均動(dòng)能是大量分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的統(tǒng)計(jì)平均值。溫度是大量分子熱運(yùn)動(dòng)的集體表現(xiàn)。對(duì)于個(gè)別分子，若說它的溫度是多少是沒有意義的。
對(duì)于上面的公式，不但要記憶公式本身，還要記住玻爾茲曼常量 k 的數(shù)值和單位：
k=R/NA = 1.38×1023 J/K
六、能量按自由度均分定理、理想氣體的內(nèi)能
這一段研究氣體分子熱運(yùn)動(dòng)能量的統(tǒng)計(jì)規(guī)律。經(jīng)研究，我們發(fā)現(xiàn)，在平衡狀態(tài)下，分子的任何一種熱運(yùn)動(dòng)形式的每一個(gè)自由度具有相同的平均動(dòng)能，其大小都等于kT/2。這一定理就稱為能量按自由度均分定理，它表明，分子的自由度越大，其熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能越大。這里的分子自由度數(shù)目要了解一下，單原子分子的自由度為3（三個(gè)方向平動(dòng)），剛性雙原子的自由度為5（再加兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)），其他剛性分子的自由度為6。
理想氣體的內(nèi)能（簡單應(yīng)用）：現(xiàn)在不僅研究分子的熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能，還包括了分子間作用力造成的勢(shì)能。物體內(nèi)部所有分子的熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能和勢(shì)能和分子間相互作用的勢(shì)能總和起來就是物體的“內(nèi)能”，好比是宏觀上所講的“機(jī)械能”?？墒亲屑?xì)一看，理想氣體的分子間沒有相互作用。所以理想氣體的內(nèi)能只包括分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能的總和。
所以在溫度T時(shí)，有i個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度的氣體理想氣體的內(nèi)能為：
這就是理想氣體的內(nèi)能公式，請(qǐng)記住它，說不定就讓你用這個(gè)公式算一算氣體的質(zhì)量喲。
七、氣體分子熱運(yùn)動(dòng)速率分布定律（識(shí)記）
麥克斯韋速率分布函數(shù)的意義：1、速度v=0時(shí)，f（v）=0，在速度0＜v＜∞中間，f（v）有一極大值。
2、在v=vp 的極大值速率附近的單位速率間隔內(nèi)分子數(shù)百分比最大。vp稱最概然速率。
3、氣體分子的速率分布與溫度有關(guān)。
要記一下根據(jù)麥克斯韋速率分布函數(shù)得到的三種統(tǒng)計(jì)平均值公式：
1、最概然速率轉(zhuǎn)自環(huán) 球 網(wǎng) 校edu24ol.com
可見溫度越高，vp越大，分子質(zhì)量m越大，則vp越小。
2、平均速度
可見溫度越高，平均速度v越大，分子質(zhì)量越大，則v越小。
3、方均根速率
可見溫度越高、方均根速率越大；分子質(zhì)量越大，方均根速率越小。
在一定的理想氣體中，一定溫度下，三種速率中，方均根速率最大，平均速率次之，最概然速率則最小。三種速率有各自應(yīng)用。
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