1、由于热力学方法的局限性,我们对平衡态下系统内部的情况不了解,从而对温度和理想 气体的理解也很肤浅,对气体的压强更是一无所知,因此,为了全面了解平衡态下的基本热学信息,我们必须用分子物理学的方法从微观本质上加以认识。 气体动理论是 统计物理学 的基础; 气体动理论是从 微观的观点 来研究气体的热学性质; 解释气体的 温度、压强、热容、内能 等的微观本质; 建立 统计 的概念。4.1 分子动理论的基本观点4.2 分子力4.3 理想气体的压强4.4 温度的微观实质4.5 气体分子按速率分布的实验及速率分布的数学表述4.6 麦克斯韦速率分布律4.7 * 麦克斯韦速度分布4.8 玻尔兹曼分布律 重力场中
2、微粒按高度的分布4.9 能量按自由度均分定理4.10 理想气体的内能和摩尔热容4.11 气体动理论与热力学定律第四章 气体动理论4-1 分子动理论的基本观点一、物质微观结构的物理图象1、物质是由大量的微观粒子 原子或分子组成的;2、分子在作永不停息的无规则运动;3、分子之间有相互作用力。综上所述,一切宏观物体(不论它是气体、液体、还是固体)都是由大量的原子或分子组成的;所有分子都在不停的、无规则运动中;分子之间有相互作用力。这就是 关于物质微观结构的三个基本观点 。二、统计规律性伽尔顿板实验 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .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 .1、统计规律与涨落现象从入口投入小球 与钉碰撞落入狭槽为 清楚起见 , 从正面来观察。( 偶然 )隔板铁钉统计规律和方法伽尔顿板大量偶然事件整体所遵循的规律 统计规律。再投入小球:经一定段时间后 , 大量小球落入狭槽。分布情况: 中间多,两边少。重复几次 ,结果相似。单个小球运动是随机的 ,大量小球运动分布是确定的。统计规律和方法伽尔顿板小球数按空间位置 分布曲线若板中各钉子是等距离配置的,则其分布曲线是对称的 ,如下图所示。重复实验 N次 , ( N ),其 分布曲线都相同 。由此可见,虽然各小球在与任一钉子碰撞后向左还是向右运动都是随机的,由很多偶然因素决定,但最终大量小球的总体在各槽内的分布却有一定的分布规律,这种规律由 统计相关性 所决定。 统计规律性 是支配大量个别偶然事件的整体行为的规律性。 特点 :1、只对大量个别偶然事件的总体起作用;2、个别偶然事件越多越明显;3、存在着涨落现象。*涨落现象: 就是实际观测量与按统计规律求出的平均量之间出现偏离的现象。