12-8分子平均碰撞次数和平均自由程

物理学第五版

12-8 分子平均碰撞次数和平均自由程

第 十 章第十二章

气体动理论

波

动

第十二章 气体动理论

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12-8 分子平均碰撞次数和平均自由程

教材P207 问题12-12:气体分子的平 均速率可达到每秒几百米，那么，为什么 在房间内打开一汽油瓶的瓶后，需隔一段

时间才能嗅到汽油味？

分子移动过程，不断与其他分子碰撞。第十二章 气体动理论2

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12-8 分子平均碰撞次数和平均自由程

本节内容概要 平均自由程 平均碰撞次数

本节教学要求 理解气体分子平均碰撞次数和平均自

由程的概念和公式。第十二章 气体动理论3

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一 基本概念自由程：两次相邻碰撞自由通过的路程 。

第十二章 气体动理论

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平均自由程：每两次连续碰撞间，一个分子自由运动的平均路程。

平均碰撞次数：单位时间内，

一个分子与其它分子碰撞的

平均次数。第十二章 气体动理论5

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二

和 z 的计算

分子的简化模型 (1) 刚性小球； (2) 有效直径： d (分子间距平均值);

(3) 其它分子静止，某分子以分子运动 。第十二章 气体动理论

u 相对其它

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Z π d un2

u 2v

Z 2 π d vn27

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Z 2 π d vn2

v 1 2 z 2π d n

p nkT kT 2 2π d pT 一定1 p

p 一定

T8

第十二章 气体动理论

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小结――气体热运动图像 大量分子组成； 分子体积小，分子间有较大空隙； 不断作无规则运动； 各分子速率不同，大量分子速率确定分布； 运动中不断发生碰撞；

有长有短；当T 不变时， 与p 成反比。 第十二章 气体动理论9

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讨论：你能说说气体动理论中，在讨论

理想气体压强公式、内能公式及分子平均碰撞频率时，各用了什么样的气体分子模型？ 压强公式 ：自由质点。 气体内能 ：原子“质点”组成。 碰撞频率 ：有效直径为d 的刚球。第十二章 气体动理论10

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