(三)狀態(tài)參量
用來描述氣體處在平衡態(tài)時的宏觀狀態(tài)(壓強(qiáng)、體積、溫度等)的物理量稱為狀態(tài)參量。
壓強(qiáng) p:作用于容器器壁單位面積上的壓力,是大量氣體分子與器壁碰撞的宏觀表現(xiàn)和平均效果。單位:pa,與標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(atm)和厘米汞高(mmhg)間的關(guān)系:
1 atm=760 mmhg = 1.01×105 pa
溫度 t:是大量氣體分子平均平動動能的量度,也是分子熱運動劇烈程度的量度。
單位:開爾文(k), 注意熱力學(xué)溫度t和攝氏溫度t oc的關(guān)系:
t=t+273.15
體積 v:分子無規(guī)則熱運動所能達(dá)到的空間。注意:不是所有分子體積之和。單位:m3,對理想氣體(忽略分子本身大?。┚褪侨萜鞯娜莘e。
(四)平衡態(tài)下理想氣體狀態(tài)參量之間的關(guān)系—理想氣體狀態(tài)方程
1.
假設(shè)理想氣體的質(zhì)量為m,摩爾質(zhì)量為m,狀態(tài)參量之間的關(guān)系為
(1.1)
式中k-1稱為普適氣體常數(shù)。
2. 理想氣體狀態(tài)方程也可以寫成 (1.2)
稱為氣體分子數(shù)密度。
=1.38×10-23j/k.k稱為玻耳茲曼常數(shù)。na為一摩爾氣體的分子數(shù)(阿伏伽德羅常數(shù))na=6.02×1023mol-1
1.
關(guān)于每個分子力學(xué)性質(zhì)的假設(shè)
(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。可看作質(zhì)點。
(2)氣體分子運動遵循經(jīng)典力學(xué)規(guī)律。
(3)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。
(4)除碰撞外,分子之間以及分子與器壁之間無相互作用。
2. 關(guān)于大量分子組成的氣體系統(tǒng)的統(tǒng)計假設(shè):
(1)分子速度各不相同,且通過碰撞不斷變化;
(2)無外場時,平衡態(tài)時的分子按位置均勻分布,即分子數(shù)密度到處一樣;
(3)平衡態(tài)時,分子速度按方向的分布是各向均勻的。分子沿各個方向的分量的各種平均值相等。比如: