注冊結構工程師輔導:氣體分子動理論基本概念(2)
更新時間:2010-07-05 13:25:43
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(四)氣體分子的熱運動及其基本特征
所有物質(包括氣體)的分子都在永不停息的作無規則的熱運動,這種運動的劇烈程度隨溫度變化。
氣體分子的熱運動的特征在于氣體分子之間的相互碰撞,連續的兩次碰撞之間,分子可看作自由運動。單個分子的速度大小和方向以及兩次碰撞之間所走過的自由路程的長短都是不斷變化的。大量分子呈現一幅紛繁動亂的圖景,但它們遵循一定的統計規律。
(五)理想氣體的微觀模型
1、分子本身的線度,比起分子之間的距離來說可以忽略不計??煽醋鳠o體積大小的質點。
2、分子之間以及分子與器壁之間的碰撞是完全彈性的,即碰撞前后氣體分子動能守恒。
3、除碰撞外,分子之間以及分子與器壁之間無相互作用。
4、統計性假設:沿各個方向運動的分子數相等,分子沿各個方向的分量的各種平均值相等。比如:等。
(六)氣體分子的自由度(i)
自由度:描述物體位置所需的最少坐標數。
單原子分子:可看作質點,只有平動,i=3
剛性雙原子分子:3個平動自由度,2個轉動自由度,i=5
剛性三原子以上分子:3個平動自由度,3個轉動自由度,室溫情況下絕大多數氣體分子不考慮振動則總自由度為i=6
(七)理想氣體的內能
氣體分子熱運動的動能(包括平動、轉動和振動的動能)和分子之間的相互作用勢能的總和稱為氣體的內能。
理想氣體的內能:系統內全部分子(剛性分子)的動能之和。
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