大学物理---统计物理(热学部分)
1. 理想气体物态方程
理想气体物态方程为:,其中的表示物质的量,结合,可以得到,n是分子数密度,是玻尔兹曼常量!
2. 气体压强公式,温度公式
理想气体压强公式是通过“动量--冲量----力---压强”得到的,结果为:。其中m0是单个分子质量,Et是单个分子的平均平动动能!一定要注意平均是把所有的加起来除以个数,意思就是平均下来每一个的性质!!!!!!!!!切不能以为分子的平均动能就是分子的整体动能!
温度公式是温度是分子热运动剧烈程度的反映!我们可以进一步得到:,这个公式没什么难的,重点是对m0的处理:m0乘上NA就是摩尔质量M,而k乘上NA就是R!常用的处理方法。
3. 气体的动能,内能
3.1 自由度
自由度i分为平动自由度t,转动自由度r。其中一般来说t都是3,双原子分子r=2,多原子分子r=3.空气一般认为是双原子分子,因为主要成分是氮气和氧气。注意,二氧化碳不要盲目当作多原子分子处理,因为常温下二氧化碳分子间距就会变化。而分子自由度的概念就是先把分子看成刚体得到的。
3.2 动能,内能
分子的平均动能:,注意这里的平均动能是一个分子的!还是刚刚强调的那样要理解平均的概念!这里面包括了平动动能和转动动能。相应带入自由度就可以计算。
分子的内能:理想气体的内能只有动能!于是总的内能:。
4. 麦克斯韦速率分布函数
速率分布函数:。
最概然速率:
平均速率:
方均跟速率:
v1到v2区间的平均速率:
5. 气体碰撞理论
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