第十三章 气体动理论本章从理想气体的微观组成出发，假以统计性假设，推出理想气体的压强和温度公式，揭示了压强和温度的本质；提出了理想气体内能的概念，介绍了理想气体能量按自由度均分原理；阐述了理想气体的麦克斯韦速率分布率。
这称为气体动理论。
气体动理论的产生和发展凝聚了众多物理学家的智慧和心血。
早在1678年，胡克就提出了气体压强是由大量气体分子与器壁碰撞的结果的观点。
之后，在1738年，伯努利根据这一观点推导出压强公式，并且解释了玻意耳定律。
1744年，俄国的罗蒙诺索夫提出了热是分子运动表现的观点。
在19世纪中叶，气体动理论经克劳修斯、麦克斯韦和玻耳兹曼的努力而有了重大发展。
1858年，克劳修斯提出气体分子平均自由程的概念并导出相关公式。
1860年，麦克斯韦指出，气体分子的频繁碰撞并未使它们的速度趋于一致，而是达到稳定的分布，导出了平衡态气体分子的速率分布和速度分布。
之后，麦克斯韦又建立了输运过程的数学理论。
1868年，玻耳兹曼在麦克斯韦气体分子速率分布律中又引进重力场。
第一节理想气体状态方程一、状态参量1．状态参量概念如何描述系统的冷热变化规律，这就需要一些物理量。
假设气体的质量为 m ，其宏观状态一般可以用气体的压强p 、体积V 和温度T 三个物理量来描述。
如果在热力学过程中伴随着化学反应，还需要物质的量、摩尔质量 、物质各组分的质量等物理量来描述。
如果热力学系统处于磁场中，还需要电场强度E 、电极化矢量P 、磁场强度H 和磁化强度M 等物理量来描述。
选择几个描写系统状态的参量，称为状态参量。
2．状态参量分类按照不同的划分标准，状态参量可作如下划分：（1）按状态参量描写系统的性质划分可分为：V P E P H M几何参量：描述系统的空间广延性。
如体积 。
力学参量：描述系统的强度。
如压强 。
化学参量：描述系统的化学组分。
如各组分的质量，物质的量。
电磁参量：描述系统的电磁性质。
如电场强度 ，电极化强度 ，磁场强度 ，磁化强度 。
第4章⽓体动理论基础学习知识第4章⽓体动理论基础4-1为什么说系统分⼦数太少时，不能谈论压强与温度？答：对少数⼏个分⼦⽽⾔不能构成热⼒学系统，分⼦间确实频繁碰撞，分⼦速率不满⾜统计规律，⽆论是从压强和温度的定义上来讲，还是从压强与温度公式的推导来看，都不满⾜谈论压强和温度的条件。
4-2已知温度为27℃的⽓体作⽤于器壁上的压强为pa 105，求此⽓体内单位体积⾥的分⼦数。
解：由 nkT P =，有 2523510415.23001038.1101?===-kT P n ]m [3-4-3⼀个温度为17℃、容积33m 102.11-?的真空系统已抽到其真空度为pa 1033.13-?。
为了提⾼其真空度，将它放在300℃的烘箱内烘烤，使吸附于器壁的⽓体分⼦也释放出来。
烘烤后容器内压强为pa 33.1,问器壁原来吸附了多少个分⼦?解：(1)当17=t ℃K 290=: 172331032.32901038.11033.1?===--kT P n ]m [3- 143171072.31052.111032.3?===-nV N(1)当300=t ℃K 573=: 2010682.1'''?==kT P n ]m [3- 1810884.1''?==V n N181088.1'?=-=?N N N4-4 ⽐较平衡态下分⼦的平均平动动能、平均动能、平均能量哪个最⼤？哪个最⼩？答：平均动能=平均平动动能+平均转动动能>平均平动动能平均能量=平均动能+平均势能>平均动能4-5 指出下列各式的物理意义：(1)kT 23; (2) kT i 2;(3) RT 23;(4) RT i2。
答：(1)kT 23：分⼦平均平动动能；(2)kT i2：分⼦平均动能； (3) RT 23：mol 1单原⼦理想⽓体内能；(4) RT i2：mol 1多原⼦理想⽓体内能。
4-6当氮⽓（2N ）温度为0℃时，求：215.6510J -?213.7710J -?31.41710J ?（1）氮⽓分⼦的平均平动动能和平均转动动能；（2）7g 氮⽓⽓体的内能。
