热学-第二章 气体分子运动论的基本概念汇.ppt

第二章气体分子运动论的基本概念§ 物质的微观模型§ 理想气体的压强§ 温度的微观解释§ 分子间相互作用力§ 范德瓦耳斯气体的压强宏观物体都是由大量不停息地运动着的、-原子操纵. 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, , 必须用统计的方法. 1、宏观物体由大量原子或分子构成,原子或分子之间有空隙。大量=以摩尔为计量单位: ? 10 23 分子数密度通常条件下(室温, 1atm ): 气态 N 2 n= ? 10 19cm -3 液态 H 2O n= ? 10 22cm -3 固态 Cu n= ? 10 22cm -3 固体和液体的分子数密度比气体高 3~4 个数量级! § 物质的微观模型 AAN N M N n N V V M ????? ?? ? ?? 2、分子是不连续的,分子间存在间隙。 :日常生活中的打气筒;钢瓶中的压缩气体,固体有 10 -6的压缩率; b. 2GPa 的高压下,钢壁可以渗油; ,总体积小于二者体积之和; :高分辨原子像§ 物质的微观模型 ,运动的剧烈程度与物体的温度有关。 : -不同比重的气体克服重力扩散 -墨水滴入清水中 III. 固态-抛光的金属界面相互挤压后会发生界面扩散 :布朗运动 : 一切热现象都是大量分子无规则热运动的宏观表现。§ 物质的微观模型 4、分子间有相互作用力 :分子间存在相互吸引力 : 分子间还存在相互排斥力 -液-固三态转变的微观解释:分子间相互吸引力与分子热运动的相互竞争§ 物质的微观模型物质的微观模型:一切宏观物体都是由大量分子组成的;所有的分子都处于永不停息的无规则热运动中;分子间存在相互作用力,趋于使分子聚集在一起形成规则的有序排列;而分子的无规则热运动倾向于破坏这种有序排列,使分子分散开来,充满整个空间。§ 物质的微观模型宏观物体=大量分子无规则热运动分子间相互作用力充满整个空间空间有序排列三态转变§ 理想气体的压强一、理想气体的微观模型实验基础: 1、气体很容易被压缩 2、气体分子可以到达它所能到达的任何空间。 3、平衡态下,气体的温度和压强都不随时间改变。 ,视分子为没有体积的质点。 n o:标准状态下理想气体的分子数密度。 :立方体+质点 :分子直径一:理想气体的微观模型: 23 25 3 3 10 10 10 AooN n m V ???? ? ??? 1 1 9 3 3 25 1 1 ( ) ( ) 10 10 o L m m n ?? ? ??? 10 10 , 10 r m L r ?? ? ?